轴晶
- 余温轧制对Al-Mg-Si合金组织演变的影响
显减小，且部分等轴晶粒分布在树枝晶与胞状晶之间，但存在少数尺寸极大的胞状晶组织；当压下量为20%时，组织主要为铸轧态树枝晶与胞状晶以及新出现的小尺寸等轴晶，由于压下量较15%变化不大，导致晶粒形貌与大小变化不明显；当压下量达到30%时，组织类型并无明显变化，但无论是树枝晶还是胞状晶尺寸都变得细小，分布更加均匀，且更多细小的等轴晶分布在树枝晶之间，另外大尺寸胞状晶组织明显减少。由此可知，当轧制变形量在30%以下时，轧制试样中晶粒仍然保持铸态的枝晶与胞状晶组织
铝加工 2023年6期2023-12-27
- 激光与CMT-P 电弧复合增材构件的微观组织特征研究
工艺显著细化了等轴晶，并且抑制了柱状晶的生成。 因此，激光-电弧复合增材技术在铝合金增材制造成形质量控制和微观组织调控方法具有显著的工艺优势。为进一步改善高强铝合金增材制造薄壁构件的成形质量和组织结构，本工作引入了激光与新型的CMT-P电弧复合增材制造技术。 以2024 高强铝合金为研究对象，采用热力学计算、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等分析方法，研究了激光与CMT-P 电弧复合增材制造高强铝合金沉积层各微区的微观组织特征，
材料保护 2023年10期2023-10-30
- AZ31镁合金双轴肩搅拌摩擦焊接头组织及性能
TMAZ组织为等轴晶，而铝合金BT-FSW接头中TMAZ组织为变形拉长的晶粒。镁合金的组织结构根本上是与焊接时的热输入有关，而关于镁合金双轴肩焊接的热循环特性还未见报道，因此，文中对AZ31镁合金BT-FSW热循环、接头微观组织特点及力学性能进行了研究，以此为镁合金的BT-FSW提供一些参考。1 试验材料及方法试样材料为商用热轧镁合金AZ31(200 mm×100 mm×4 mm)，化学成分、力学性能分别见表1和表2。表1 AZ31镁合金的化学组成 %表2
长春工业大学学报 2022年6期2022-12-22
- 高镁铝合金搅拌摩擦交叉焊接头微观组织与力学性能
晶粒形貌为细小等轴晶.由于在搅拌摩擦焊过程中轴肩和搅拌针对焊缝各区域的机械搅拌和热输入情况不同，造成了搅拌摩擦焊各区域晶粒形态不同.靠近SZ 的组织受搅拌针作用，塑性变形强烈，动态再结晶后晶粒细化，呈现出等轴晶的形貌[11].HAZ 的组织相较于BM 组织出现粗化现象，与焊接热循环影响下的回复反应有关.图3 FSW 各区微观组织Fig.3 Microstructure of joints by FSW.(a) BM;(b) RSTMAZ;(c) AS-TM
焊接学报 2022年10期2022-11-23
- 中科院金属研究所高性能超细晶含铜钛合金研究取得重要突破
相壳层包裹超细等轴晶”的显微组织设计思想，同时从热力学、动力学两方面提高超细晶钛合金组织热稳定性，并利用常规热处理与热加工的工艺组合，实现了超细晶组织的大尺寸制备，解决了超细晶钛合金制备加工难、组织稳定性差的两大瓶颈问题，获得了性能优异和热稳定性高的超细晶含铜钛合金，研究取得重要突破。研究团队近年来一直致力于含铜钛合金的结构与生物功能一体化研究与应用。在前期研究工作基础上，团队提出“共析元素合金化→淬火→热变形”（EQD）的超细晶含铜钛合金的制备策略，实现
钢铁钒钛 2022年3期2022-11-16
- 17- 4PH不锈钢激光修复45钢组织及显微硬度研究
分形成了细小的等轴晶，这主要是由于首次熔覆时基体温度较低且体积较大，熔融的17-4PH不锈钢接触冷基体的瞬间，热传导很快，过冷度极大，所以形成了数量众多的细小等轴晶粒；随着距熔覆界面距离的增加，熔覆道次也在增加，此时由于热量积累，熔池与基体间的温度梯度减小，过冷度降低，熔池在冷却凝固过程中形核率下降，所以晶粒易长大；由图5可知，搭接区也有大量明显的细小等轴晶粒，主要是由于在多道搭接熔覆过程中，先期形成的熔覆层受到后续熔覆时热量输入的影响，发生重熔结晶，同时
金属加工(热加工) 2022年10期2022-10-25
- 后热处理对激光焊接7075 铝合金显微组织与力学性能影响
显微组织依次为等轴晶区域、柱状晶区域、胞状晶/细小等轴晶区域、母材轧制区域.在激光焊接热源的移动过程中，不同的温度梯度和冷却速率(G/R)决定了焊缝中显微组织的生长形态[13].焊接过程中，熔池内的金属熔液过热，形成非均质形核是其凝固的驱动机制，熔池边界处液态金属在固态金属处成核.在激光焊接过程中，低热输入和高焊接速度提高了焊缝金属的冷却能力，因此在固/液界面处形成了胞状晶区域.晶体沿主传热方向生长，即平行于基材的晶粒结构生长，因此焊接接头熔合区两侧形成柱
焊接学报 2022年8期2022-09-28
- 大口径厚壁G115耐热钢管TIG+SMAW工艺及性能分析
焊缝一侧主要为等轴晶形态组织。图3d为盖面区焊缝微观组织，焊缝区存在典型马氏体组织，与母材相比其晶粒更为细小。形成等轴晶形貌的原因为：多层焊接时，因后一层焊缝对前一层焊缝进行加热，使其发生相变再结晶，从而导致柱状晶消失，形成细小的等轴晶。图3 盖面区显微组织Fig.3 Microstructure of capping area2.2 填充区显微组织填充区显微组织如图4所示。其母材组织与盖面区母材组织相同（见图4a），图4b为填充区HAZ组织形貌，晶粒进一
电焊机 2022年8期2022-09-09
- 25MnSiV连铸坯凝固组织的影响规律研究
希望得到更大的等轴晶比例。柱状晶组织有严格的方向性，其优点是产生的偏析更小，但是其塑性较差；等轴晶区组织更加致密，可以提高铸钢件的韧性。因此，研究铸坯凝固组织生长情况，控制各晶区所占比例，对于获得目标组织形貌和力学性能良好的铸坯十分重要。人们普遍应用数值模拟方法研究铸坯凝固组织。耿明山通过CAFE法模拟了连铸圆坯凝固过程的微观组织形貌，对比测量实际生产的连铸坯表面温度后验证了其模拟预测的准确性，并对枝晶生长方式及影响因素进行了系统研究［1］。郑艳等人模拟了
鞍钢技术 2022年3期2022-06-12
- 激光沉积与热轧复合制造TC4钛合金组织性能的研究
时，柱状晶有向等轴晶转变的趋势，热处理能明显优化试样的机械性能，且可获得强度与塑性的适当匹配。然而，若采用LDM制造大型钛合金零件中的简单结构，反而会降低整体零件的制造效率。若能在结构简单的部分采用高性能的锻造板，结构复杂的部分采用LDM制造，从而实现最终成型零件的复合制造，则可以在提高材料利用率与力学性能的同时，有效提升制造效率。因此，本文对采用热轧技术与LDM复合制造的TC4钛合金零部件展开研究，主要针对热轧板材与沉积制造结合区域的强度以及在两者之间组
电焊机 2022年5期2022-06-01
- 微熔池凝固组织的数值模拟研究
粒可视为接近于等轴晶，大于1.4且小于2的可视为等轴晶到柱状晶过渡阶段，大于2的可视为柱状晶，其数值越大，则柱状晶越长。图6 微熔池XZ截面晶粒形状因子分布Fig.6 Distribution of shape factor of grains on XZ section in micro-molten pool从图6可见，微熔池XZ截面上约25.6%的晶粒为等轴晶粒，16.5%的晶粒处于等轴晶向柱状晶过渡的阶段，57.9%的晶粒为柱状晶，柱状晶中7.5%
上海金属 2022年3期2022-06-01
- 镍基泡沫防砂筛管TIG焊接头组织性能
影响区为粗大的等轴晶,熔合区母材侧为胞状晶,焊缝侧为树枝晶,焊缝表面为均匀细小的等轴晶,焊缝中部为胞状树枝晶,焊缝层道间由下至上为等轴晶→胞状晶→柱状晶。由图6可见,使用Inconel600焊丝时,焊缝表面为均匀细小的等轴晶,焊缝中部主要为等轴晶和树枝晶,焊缝层道间组织依次为胞状树枝晶→胞状晶→等轴晶。而熔合区由靠近母材处至焊缝内部,组织变化表现为平面晶→胞状晶→树枝晶。图4 拉伸应力应变曲线Fig.4 Tensile stress-strain curv
中国石油大学学报（自然科学版） 2022年2期2022-04-29
- 基于改进Voronoi 图法的焊接接头微观组织建模
立单一晶粒度的等轴晶组织，在对较为复杂的微观组织如焊接接头焊缝区混合晶区进行模拟时存在很大的局限性.航空发动机中常用电子束焊工艺为典型熔化焊，其焊缝区包括熔合区(fusion zone，FZ)柱状晶、热影响区(heat affected zone，HAZ)细等轴晶及母材区(base metal，BM)粗等轴晶.也正因为电子束焊接头微观组织非均匀导致其力学性能非均匀.因此采用改进的Voronoi 图法建立焊接接头混合晶区微观组织模型，进而开展其疲劳裂纹萌生过
焊接学报 2022年1期2022-03-28
- IN718合金增材制造温度场仿真及微观组织分析
熔池不同位置的等轴晶-柱状晶形成条件，研究激光功率与扫描速度对微观组织的影响。1 SLM工艺过程仿真的数值模型图1描述了SLM成形原理示意图，定义Y、Z方向分别为扫描方向和沉积方向。图1 SLM原理示意图以及坐标轴方向1.1 控制方程SLM温度场仿真模型属于非线性瞬态热传导模型，其中导热微分方程表达为：(1)式中，ρ为材料的密度；c为材料比热容；T为温度场的分布函数；t为时间；k为导热系数；Q为激光热源。IN718热物性参数与工艺参数[2]如表1所示。表1
组合机床与自动化加工技术 2022年2期2022-03-04
- 间歇式永磁搅拌对高纯铝凝固组织的影响
形成了由柱状和等轴晶粒组成的混合晶粒结构。以100 r/min搅拌速度的铸锭凝固组织主要是粗大的柱状晶，底部有少量等轴晶(图2b)。搅拌速度提高到200 r/min后，铸锭的凝固组织进一步细化，等轴晶的区域扩大，尺寸变小(图2c)。在300 r/min的更高搅拌速度下，铸锭中心的凝固组织全部由等轴晶组成，并且等轴晶相对细小(图2d)。图2 不同搅拌速度下高纯铝铸锭的宏观凝固组织Fig.2 Macroscopic solidification structu
轻合金加工技术 2021年6期2021-12-28
- 5A06铝合金超薄板交流冷金属过渡焊接头的组织与拉伸性能
生再结晶而形成等轴晶组织；热影响区的等轴晶较熔合线附近的粗大；焊缝中心受热均匀，温度梯度小，没有明显的方向性，组织较均匀，为细小等轴晶。图4 焊接接头的整体形貌Fig.4 Overall morphology of welded joint 图5 焊接接头不同区域的显微组织Fig.5 Microstructures of different areas of welded joint: (a) base metal; (b) near fusion lin
机械工程材料 2021年11期2021-12-09
- 汽车钢20CrNi3H主轴件缺陷分析与改进
的柱状晶，中心等轴晶比例较小而且是偏心的。2.2 高倍检验对缺陷进行金相分析，见图2、图3。图2 中心孔洞 (×200)在孔洞缺陷附近并没有非金属夹杂物缺陷，高倍下形貌系多孔的、撕裂状。由于棒材经过了楔横轧的二次加工，对孔洞缺陷产生的根源易产生分歧。图3 中心孔洞SEM3 缺陷研究与机理分析撕裂首先发生在夹杂物等薄弱环节，通过上述检验，可以得出，探伤不合不是由钢种洁净度引起的。可以推测缺陷由以下三种情况产生：(1)楔横轧轧制工艺问题；(2)棒材原料本身存在
工业加热 2021年8期2021-09-11
- Ag，Sb对时效处理的Sn58Bi钎料组织及硬度影响
焊点横截面进行等轴晶Bi相含量ωBi及共晶片层间距λE的测量(OLYMPUS GX51/OLYCIA m3金相软件)，并依据GB/T 4340.1—2009《金属材料 维氏硬度试验 第1部分：试验方法》进行维氏硬度测试(华银 HVS-1000A)。测量共晶片层间距时，在1个随机视场中沿垂直于片层的方向，测量k个片层平行较好的长度(每个片层包含1层β-Sn与1层Bi相)，该长度除以k则为该视场的共晶片层间距，取每种钎料5个随机视场的平均值作为其共晶片层间距。
机械制造文摘(焊接分册) 2021年4期2021-09-08
- 高速列车道岔关键部位激光再制造工艺研究
，熔覆层主要有等轴晶和树枝晶，组织分布不均匀，熔覆层内有些许的气孔。由微观组织全貌图2可看到，树枝晶主要集中在中上部和右上部，树枝晶之间的晶间距适中，在右端出现少量的横向枝晶。在A区域主要是等轴晶，可发现还存在少量的树枝晶。B区域可以看出树枝晶较多，并且树枝晶垂直于熔池底部向上生长，预测一定时间后会变成等轴晶。C区域主要有树枝晶和柱状晶，且晶粒尺寸很大，可看到些许的等轴晶的尺寸在慢慢变大。图2 1#熔覆层在50×的光学显微组织全貌图3为2#试样在50×金相
轨道交通装备与技术 2021年2期2021-07-28
- GCr15钢连铸坯凝固组织分析
性，如柱状晶/等轴晶比例，树枝晶一次晶间距、二次晶间距，以及其网碳分布，对研究其连铸坯的质量具有特殊意义。2 试验方法具体的生产工艺：120 t转炉→LF→VD→CCM。选取的GCr15 连铸坯，其化学成分见表1。表1 GCr15 连铸坯化学成分(质量分数)%2.1 金相检测参数采用腐蚀剂摸索试验，显示连铸坯铸态的晶粒和晶间距以及液析碳化物，同时金相测定晶粒尺寸和二次枝晶的晶间距。在未腐蚀情况下观察夹杂物的类型。2.2 晶粒的现实的尺寸的测定在连铸坯表面3
山东冶金 2021年3期2021-07-09
- 合金化组元(Al,Cr,Si,Ti)含量对激光沉积(FeNiCo)-(AlCrSiTi)非等原子比多组元合金涂层组织与力学性能的影响
积涂层柱状晶/等轴晶转变分析图2、图3及图4分别为不同合金化组元含量下激光沉积(FeNiCo)-(AlCrSiTi)多组元合金涂层纵截面OM形貌图。可以看出，涂层顶部均主要由等轴晶组织构成，其中A涂层和B涂层顶部均为完全的等轴枝晶，而C涂层顶部为完全的近球状细小等轴晶组织。对于涂层的中部，显微组织由柱状晶以及等轴枝晶组织共同构成，其中A涂层中部主要为贯穿多层连续外延生长的柱状晶显微组织，而B和C涂层中部除柱状晶组织外还存在较多的等轴枝晶组织。对于靠近基板的
材料工程 2021年7期2021-07-08
- 结晶器脉冲磁致振荡技术对HRB400EG螺纹钢铸坯质量的影响
大浪费[2]。等轴晶率是铸坯细化和均质化的关键指标，碳偏析是高碳钢出现杯锥断口的主要原因。某钢厂生产的铸坯等轴晶率较低，碳偏析指数不理想一直限制其产品质量的提升，于是引入了结晶器脉冲磁致振荡(pulsed magneto- oscillation, PMO)凝固均质化技术对HRB400EG螺纹钢铸坯进行均质化处理，以提高连铸坯内部质量。PMO技术的原理是二冷脉冲磁致振荡形成的脉冲电流通过“电致过冷”效应“促进形核”，其最有效的作用时间是形核阶段[2- 8]
上海金属 2021年3期2021-06-10
- 温度对铝合金电磁铸造组织及成分的影响
、细小、致密的等轴晶组织，而对于大多数合金材料来说，在凝固的过程中，都容易生成粗大的枝晶组织，导致合金元素偏析和缩孔缩松现象的产生，这些都会严重影响合金材料的性能[1-2]。因此，获得组织细密且性能良好铸件的一个重要方法，就是控制铸锭的凝固成型过程[3-4]。目前，工业上用于控制铸锭凝固过程的方法主要有三大类：第一类是加快冷却速度，获得细晶组织；第二类是运用化学方法，如添加形核剂等；第三类是运用物理法，通过机械搅拌、超声振荡或者电磁场等，促使合金熔体中产生
现代盐化工 2021年2期2021-05-14
- Al-5Ti-1B细化剂添加量对5052铝合金板锭晶粒度的影响研究
寸较大的菊花状等轴晶，A1-5Ti-1B 细化剂含量较高时5052 板锭组织为尺寸细小的球状等轴晶。为了进一步量化分析细化剂对晶粒度的影响，对不同细化剂含量下的平均晶粒直径进行了统计，如图3所示。可以看出，随着Al-5Ti-1B细化剂添加量的增加，5052板锭晶粒平均直径不断降低，晶粒尺寸不断得到细化。Al-5Ti-1B 细化剂中对铝合金晶粒细化起关键作用的是TiB2相和TiAl3相。细化剂加入铝熔体中后TiAl3相发生熔解，而TiB2相稳定存在；在凝固过
新疆有色金属 2021年1期2021-04-21
- 轴承钢大方坯凝固组织模拟
柱状晶致密度和等轴晶致密度与铸坯缺陷(裂纹、偏析、疏松)有着紧密的关系，因此有必要对铸坯凝固组织的致密度进行研究。本文利用ProCAST中元胞自动机-有限元耦合模型(CAFE法)，对320 mm×480 mmGCr15轴承钢大方坯凝固组织进行数值模拟，并研究了不同工艺条件(拉速、过热度)对铸坯柱状晶和中心等轴晶致密度的影响。1 模型的建立CAFE法是有限元法FE与元胞自动机法CA的耦合，是在枝晶生长动力学的基础上，对铸坯的温度场分布、柱状晶和等轴晶的形态变
工业加热 2021年2期2021-04-01
- Ag和Sb对Sn58Bi钎料组织的影响
跨初生树枝晶与等轴晶，说明在结晶过程中，Ag3Sn是最先形成的，并可以作为其他相的形核质点。Sb的添加使得钎料中生成灰色点状相（见图1c），对其（A点）进行EDS分析可知，灰色点状相应为Sb2Sn3[3]。Sb2Sn3分布于初生树枝晶的β-Sn中且尺寸小于1mm，这应是在结晶前期，Sb在树枝晶β-Sn中的固溶度较大，而随着温度的下降，Sb在β-Sn中的固溶度不断下降，最终脱溶并生成Sb2Sn3二次相而造成的。微小的Sb2Sn3质点可以对树枝晶起到弥散强化的
金属加工(热加工) 2020年9期2020-11-04
- 连铸二冷区辊式电磁搅拌在硅钢生产中的应用
，扩大铸坯中心等轴晶比率，显著提高连铸坯的内部质量[2]。二冷区辊式电磁搅拌装置经历了“辊间插入式搅拌装置”到“辊后箱式搅拌装置”，再到“辊式电磁搅拌装置”的演变过程。辊间插入式搅拌装置虽然搅拌效果好，但是存在设备庞大不利于检修维护的缺点；而辊后箱式搅拌装置由于距铸坯表面较远，在相同工辅条件下搅拌效果相对较差；而辊式电磁搅拌装置由于结构设计的优越性，可以获得更高的电磁搅拌效率和更低的维护安装成本。鞍钢股份有限公司炼钢总厂三分厂（以下简称“三分厂”）2号铸机
鞍钢技术 2020年5期2020-10-10
- 垂直连铸凝固过程的数值模拟研究
析、中心裂纹和等轴晶率低等内部缺陷[2].合金凝固过程中伴随着溶质再分配行为，溶质通过固液相界面向液相富集，富溶质熔体在热-溶质浮升力的驱动下流动，引起熔池内溶质的宏观传输.由于连铸大尺寸坯拉速较慢，凝固时间长，在铸锭凝固中心由于冷却速率下降，溶质的宏观传输加重，即表现为铸锭的中心偏析.中心偏析会破坏产品的力学性能和抗腐蚀性[3].随着凝固进行到后期，较发达的柱状晶相互搭接，容易在内部形成封闭的小熔池，限制了熔体的流动，在凝固收缩的作用下形成细小的孔洞，造
东北大学学报（自然科学版） 2020年9期2020-09-16
- PMO作用对60Si2Mn弹簧钢凝固组织的影响
期扩大铸坯中心等轴晶区，细化凝固组织，消除中心缩孔，提高铸坯质量。1 试验材料与方法试验用60Si2Mn弹簧钢的化学成分如表1 所示。在5流连铸机组上进行对比试验，选择 5流为PMO处理流，开启PMO，根据对称性原则，1流为对比流，关闭PMO。在浇注过程中，两流次拉速一致且均开启结晶器电磁搅拌(M-EMS)和凝固末端电磁搅拌(F-EMS)。60Si2Mn弹簧钢的连铸工艺参数见表2。表1 60Si2Mn弹簧钢的化学成分(质量分数)表2 60Si2Mn弹簧钢连
上海金属 2020年4期2020-08-25
- 不同粉末对等离子弧喷焊DZ125合金显微组织的影响
织转变为细小的等轴晶组织。为方便分析,根据组织特征,文中将其分为界面区,保持柱晶生长形态区域为近界面区,柱晶发生转变的区域为表面区。图2 Co基合金熔覆层横截面宏观形貌图3 为Co基合金熔覆层各区显微组织。由图3a可知,在界面区晶粒由基材表面生出多个柱状晶,且与基材原始晶粒取向基本一致,呈外延生长特征。随着熔覆层厚度增加,柱状晶继续生长,在图3b近界面区形成了取向性明显的柱状晶,测量可知,近界面区柱状晶高度约为680 μm。由图3c可见,表面区为细小的等轴
焊接 2020年2期2020-07-27
- 2319铝合金电弧增材制造成型和组织
细小的树枝晶和等轴晶.由于每层反复加热致使层间结合处组织最粗大,为柱状树枝晶,顶部组织由于没有经过2次加热,所以晶粒最细小,由细小的树枝晶转变为等轴晶.成形件的力学性能呈现各向同性,抗拉强度为291 MPa,伸长率为36%.从保强等[3]在气孔缺陷、成型尺寸和组织性能3个方面进行改善,以获得更好的力学性能.选用2319和4043两种铝合金进行试验.在气孔问题方面选择AC-GMAW工艺,提出热输入、工作环境和送丝速度是影响气孔率的3种因素,热输入的影响最为显
沈阳大学学报(自然科学版) 2020年3期2020-06-23
- 二冷电磁搅拌在车轴钢大圆坯上的工业应用★
，连铸坯内弧侧等轴晶比例极低[1]，容易出现穿晶现象，形成严重的中心缩孔。电磁搅拌技术是连铸过程中控制凝固结构及宏观偏析的有效手段[2]。太钢大圆坯连铸机于2015 年建成投产，起初装备有结晶器和末端电磁搅拌，但LZ50 车轴钢生产中内弧一侧柱状晶过于发达，引起严重缩孔问题。为了改善铸坯凝固结构，提高内弧侧等轴晶比例，增加了二冷电磁搅拌（S-EMS）装置。1 主要技术参数山西太钢不锈钢股份有限公司（以下简称太钢）大圆坯连铸机为全弧形铸机，基本参数见表1，主
山西冶金 2020年2期2020-06-11
- 凝固末端强冷对连铸坯中心偏析与等轴晶率的影响
致密程度。中心等轴晶率越大的铸坯结构越致密，钢材的力学性能也好。目前除了一些特殊用途的钢材，如汽轮叶片、电工钢等，为了改善一些特殊性能要求有发达的柱状晶，大多数钢种要求获得更多的中心等轴晶[1]。改变中间包过热度和轻压下压下量可以获得不同的铸坯凝固组织和中心偏析度[2]。随着铸坯过冷度的增加，晶粒长大和形核的速度都增加，当铸坯过冷强度增加一定值时，粒形核的速度大于长大的速度，可以获得细小的晶粒[3]。文章介绍了通过优化铸坯冷却方式的生产试验，探索凝固末端强
新疆钢铁 2020年4期2020-04-09
- 气体成分对超低压等离子喷涂制备YSZ涂层组织结构的影响
制备出的全纳米等轴晶的YSZ涂层，功率增加，涂层中的晶粒变大，氩氢等离子体制备的YSZ涂层是由大颗粒的等轴晶和未熔化的粉末团以及大的裂纹和气孔组成。【结论】氩氦等离子射流更有利于均匀一致等轴晶结构YSZ涂层的制备。超低压等离子喷涂; 氧化钇稳定氧化锆; 微观结构; 等离子气体成分超低压等离子喷涂可以沉积大面积微观组织均匀的薄涂层，在50 ~ 200 Pa的超低压下，等离子体射流的特性与传统低压下等离子喷涂有很大不同，在超低压下等离子射流可以轴向延长1 ~
广东海洋大学学报 2019年4期2019-07-17
- 晶粒组织对Al-Zn-Mg合金抗应力腐蚀性能的影响
布着粗晶组织、等轴晶组织和纤维状组织，其中粗晶组织和等轴晶组织的厚度分别约为60 μm和750 μm，再结晶分数和大角度晶界百分占比均从表面至中心逐渐降低；不同晶粒组织的抗应力腐蚀性能主要与晶粒粒度和晶界微观组织有关，相对于粗晶组织和等轴晶组织，纤维状组织由于再结晶行为受到抑制，晶粒粒度较小，大角度晶界较少，具有更离散的晶界析出相和较窄的无沉淀析出带，从而表现出更好的抗应力腐蚀性能。Al-Zn-Mg合金；晶粒组织；抗应力腐蚀性能；晶界微观组织Al-Zn-M
中南大学学报（自然科学版） 2019年5期2019-06-13
- 采用脉冲磁致振荡技术提高矩形AM2锚链钢连铸坯的均匀性
锭凝固组织中的等轴晶数量。电磁搅拌技术，如结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，常被用于改善铸坯质量[7]，缺点是能耗均较大，而二冷区电磁搅拌因框型偏析已很少被采用。末端压下技术也是近年发展起来的改善铸坯质量的技术，根据压下量及压下方式，可分为轻压下、动态轻压下和大压下技术[8]。但末端压下技术需要精确控制末端位置及压缩比[9]，否则易产生内裂纹，这对需要生产较多特殊钢种的铸机的要求较高。近年来，因具有能耗低、细晶效果显著等特点，脉冲电磁场引起了人们的重视。廖希亮
上海金属 2019年3期2019-06-13
- 相同热输入条件下参数匹配对SUH409L焊缝组织的影响研究
缝由中心形核的等轴晶和熔合线向中心生长的柱状晶组成，二者在焊缝凝固时呈互相竞争生长的关系。柱状晶的定向生长会将熔池中的杂质成分推向凝固终点，即焊缝中央，并形成性能薄弱区。各向异性的柱状晶在受载时的变形能力不足，很容易发生开裂[3]。而焊缝中心的等轴晶，既可以将凝固终点的杂质成分沿等轴晶晶界分布而分散在多个平面，又在受载时可以旋转而具有很大的变形能力。所以，实践中希望得到等轴晶比例更高的焊缝，以应对焊管焊后复杂的成型工序[4-5]。AMUDA et al[6
太原理工大学学报 2019年3期2019-05-30
- 电磁搅拌器控制系统对大方坯中心偏析的改善
式能够提升铸坯等轴晶率，降低这种中心偏析问题，明显改善铸坯质量。目前很多国内钢铁公司在大方坯连铸过程中使用的就是电磁搅拌的方式，可在结晶器以及足棍间安装电磁搅拌装置[1]。在本研究中主要针对大方坯中心存在的偏析问题进行实验分析，并从电磁搅拌工艺、参数这两个角度提出了对中心偏析改善的一些方法。1 电磁搅拌器自动化控制系统电磁搅拌器控制系统由5部分组成：供电部分(变压器及高、低压配电)、变频电源部分、电磁搅拌器部分、制水机冷却水装置部分及PLC系统和远程监控操
世界有色金属 2019年23期2019-03-05
- GH4145激光点焊工艺及接头性能研究
呈现均匀分布的等轴晶，热影响区组织与母材相比无明显差别。图2 焊缝横截面Fig.2 Cross-section of weld平行于激光入射方向的焊点截面熔合线附近及中部区域的显微组织见图3，图3a, b, c, d分别为焊点界面底部熔合线组织、截面中上方组织、截面右侧组织和截面中心组织。图3a, c可见清晰的熔合线轮廓，熔合线区域以外为母材组织，未见明显的热影响区，这与激光点焊功率密度高，焊接速度快，加热集中等特点有关。熔合线以内存在向母材表面方向生长的
精密成形工程 2018年5期2018-09-12
- 晶粒细化对Al-Mg-Si-Cu合金组织与性能的影响
化为70μm的等轴晶，如图1(b)所示。随着铝钛硼细化剂添加量的继续增加，Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金的晶粒尺寸进一步减小，如图2所示。从图1(f)可看到，当铝钛硼细化剂的添加量增加至0.5%时，Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金的显微组织被细化为37μm的等轴晶，晶粒大小分布均匀。图1 铝钛硼细化剂添加量对Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金显微组织的影响图2 Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金的晶粒尺寸随铝钛
世界有色金属 2018年11期2018-08-22
- 2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊与熔焊交叉接头的组织及性能
］，即为细小的等轴晶组织，从图2(b)的母材区的上、下部位都可以观察到环状结构，且沿厚度中心对称分布，需要说明的是上下部为的环状结构的间距与双轴肩搅拌摩擦焊缝上、下表面的鱼鳞纹间距是一致的;交叉接头的热影响区也是等轴晶结构，只是其晶粒有所长大，约为原始等轴晶的2倍［图3(d)］。2.2.2 直流He弧焊作用区交叉接头He弧区微观组织如图4所示。可以从图4(a)看出:交叉接头直流He弧作用区 域的宏观形貌类似“柱状”，主要是由于直流He弧是一种介于常规熔焊与
宇航材料工艺 2018年3期2018-06-29
- 造币用锡黄铜水平连铸铸锭组织特征及其影响
检查，组织均为等轴晶，低倍组织详见图1～图3。图1为铸坯铣面前的组织，其中等轴晶大小其分布不均，粗大等轴晶上有少量裂纹。图2为典型的拉-停时间控制不当引起的粗细等轴晶间隔分布。图3为铸锭横截面低倍组织形貌，在该组织上能看的比较明显的由于冷却强度不匹配导致的结晶中心线向上表面偏移。图1 铣面前铸锭宏观组织形貌（图中箭头所示为裂纹）图2 铣面后铸锭宏观组织形貌图3 铣面横截面宏观组织形貌（2）微观组织。在对大量水平连铸铸坯进行上下表面、横截面及高温均匀化退火后
世界有色金属 2018年3期2018-04-20
- 激光定向凝固参数对熔覆层宏观形貌以及微观组织的影响
柱状晶逐渐变为等轴晶；当电流为130 A时，柱状晶生长明显，一次枝晶干开始变细，二次臂生长加剧整齐排列在一次枝晶干两侧；当电流为140 A时，一次枝晶间距继续变大，二次枝晶生长继续增多，并且二次枝晶不断长大；当电流为150 A时，可以看到熔覆层上层的柱状晶逐渐消失，转变为细小等轴晶，等轴晶排列整齐有序，随着熔覆层高度继续上升，等轴晶开始变得杂乱无章，形成杂晶。图2 不同电流下的熔覆层SEM图不同激光脉宽下熔覆层SEM图如图3所示。从图3中可以看到，在低脉宽
新技术新工艺 2018年3期2018-03-29
- DD6单晶合金涡轮转子叶片裂纹与内腔等轴晶成因研究
叶片内腔存在的等轴晶缺陷问题及其成因、影响公开报道。本文针对DD6单晶叶片试验后出现异常裂纹的现象，揭示出叶片内腔存在等轴晶缺陷及其分布规律，并系统地研究了等轴晶的形成原因，以此为依据提出相应的改进建议。1 试验方法与材料DD6单晶叶片在室温条件下进行振动试验过程中，叶片过早出现裂纹。采用DK7750TS型线切割机将裂纹处整体制取，利用Zeiss Discovery V8型体视显微镜对裂纹形貌进行宏观检查。将裂纹打开后，利用超声波清洗机对裂纹断口进行清洗以
航空发动机 2018年6期2018-03-23
- 定向凝固Ti—46at%Al合金晶粒组织形成CAFE模拟
强度对柱状晶向等轴晶转变（CET）、晶粒尺寸、晶粒延长因子以及偏析分布的影响。模拟结果表明：降低形核过冷度可以获得完全等轴晶组织。对于完全等轴晶组织，增大流动强度会加重铸件晶间偏析，而对凝固组织形貌以及晶粒尺寸、延长因子分布无影响。增加形核过冷度，发生CET。流动强度增加导致CET延迟，促进长形晶和等轴晶混合生长，增大晶粒尺寸和延长因子以及加重偏析。CAFE模型可以被用于预测TiAl合金晶粒组织形成以及分析控制机理。关键词：TiAl合金；CAFE模拟；晶粒
哈尔滨理工大学学报 2017年6期2018-01-09
- 对流扩散-多相相变体系内柱状晶/等轴晶形成过程的数值模拟
体系内柱状晶/等轴晶形成过程的数值模拟何银花1，王发展1,2(1 西安建筑科技大学 材料与矿资学院，西安 710055；2 西安建筑科技大学 机电工程学院，西安 710055)采用扩散支配相变动力学方法对Fe-Bi-Mn系易切削合金侧向快速凝固过程进行数值研究。建立对流扩散-多相相变体系三维凝固模型，考虑固、液、气三相扩散流动相变对合金凝固的影响，模拟研究合金中MnS和Bi (易切削相) 的柱状晶/等轴晶形成过程。结果表明：合金凝固过程中MnS和Bi的柱状
材料工程 2017年6期2017-06-22
- 冷却速率对40Cr钢凝固组织及铬元素偏析行为的影响
得40Cr钢全等轴晶结构的凝固组织，其铬元素分布较均匀；随着炉管内冷却速率的提高，试样 1/2高度处Cr的平均含量有所降低，凝固试样的晶粒尺寸逐渐减小、铬元素显微偏析现象得到有效改善；当炉管内冷却速率由3.83 ℃/min提高到8.60 ℃/min时，钢样横断面上凝固组织的平均晶粒面积由8.76 mm2减小到2.01 mm2、铬元素显微偏析度的最大偏差由0.274降为0.181。40Cr钢；冷却速率；凝固组织；铬；偏析由于40Cr钢的导热性较差，在连铸过程
武汉科技大学学报 2016年4期2016-08-02
- 连铸圆管坯中间裂纹成因分析与改进
搅拌等提高铸坯等轴晶的方式，避免了中间裂纹的发生，稳定了20钢圆管坯的内部质量。[关键词]20钢；圆管坯；中间裂纹；改进修回日期：2015-04-061 引言连铸圆管坯中间裂纹的存在使得所轧制的钢管质量受到很大影响，当距表面较近或较长的中间裂纹在变形量较大时，可能暴露在钢管的内外表面而变成外折和内折[1]，造成严重的后果。天津钢铁集团有限公司为开拓市场，根据客户的个性化需求开发出了各类产品，所开发的连铸圆管坯由于P、S含量低，化学成分稳定，内部质量优良，受
天津冶金 2015年4期2015-12-21
- Fe-0.04％C合金焊缝熔池凝固过程中枝晶生长及溶质浓度分布模拟
模型。模拟单个等轴晶的生长形貌及枝晶尖端生长速度随时间的变化关系、多个等轴晶的生长形貌和溶质浓度分布、柱状晶的生长形貌和耦合温度场后的柱状晶-等轴晶转变过程，并与实验进行对比。结果表明：取向角对枝晶形貌有一定的影响；枝晶尖端生长速度随时间的延长最后趋于稳定；熔池形状影响柱状晶生长形貌；溶质主要富集在枝晶根部及晶界处。模拟结果与实验结果吻合较好。元胞自动机-有限元法；枝晶生长；溶质分布；温度分布在金属凝固过程中，枝晶形貌及结构决定了材料的最终组织和性能[1]
中国有色金属学报 2015年10期2015-11-19
- 430不锈钢连续浇铸过程连铸坯等轴晶率的变化规律
状晶比较发达，等轴晶比例偏低。生产实际和试验结果已经表明，提高430不锈钢连铸坯等轴晶率是改善430不锈钢制品表面起皱现象的关键［1-2］。笔者通过对430不锈钢连续浇铸过程中连铸坯等轴晶率变化规律的探讨，对浇铸过程中炉次之间的变化因素进行了分析，最终根据分析结果提出了优化其工艺的方法，以期有助于实现连续浇铸过程中连铸坯等轴晶率的整体提高，最终大幅度减少430不锈钢制品表面起皱缺陷。1 连铸坯等轴晶率的测试及计算在430不锈钢连铸坯沿厚度方向上截取低倍试样
河南冶金 2014年4期2014-10-13
- 铸造凝固过程宏观偏析数值模拟研究
虑了凝固收缩与等轴晶沉降，模拟结果和实验结果吻合较好。铸造凝固过程;宏观偏析;数值模拟宏观偏析是指宏观尺度上的溶质元素的不均匀分布，是铸造凝固过程中经常产生的重要缺陷。大型铸件和铸锭由于尺寸大，凝固时间长，宏观偏析更为严重。宏观偏析严重影响了材料的使用性能，易造成重大损失。目前普遍认为宏观偏析的形成原因主要是由于溶质富集的液相和溶质匮乏的固相之间的相对运动。这种相对运动来自于自然对流，等轴晶沉降，补缩流等多个方面［1～2］。宏观偏析的形成本质上是一个多相多
大型铸锻件 2014年2期2014-07-02
- 定向退火条件下柱状晶形成及连续扩展的相场模拟
图2 初始细小等轴晶Fig. 2 Initial fine equiaxed grain2 模拟结果与分析2.1 热区宽度对柱状晶形成的影响图3 体系在不同宽度的热区作用下以移动速率v=0.002 gp/ts定向退火所获得晶粒的形貌Fig. 3 Grain morphologies of system at same hot zone speed (v=0.002 gp/ts) and different hot zone widths W during
中国有色金属学报 2014年7期2014-03-17
- M42／X32异种金属CO2激光焊接接头组织和性能的研究＊
在焊缝中心区为等轴晶，晶粒细小.从焊缝中心区（FZ）到熔合区（PMZ）两侧，组织依次呈现为等轴树枝晶、柱状晶和柱状树枝晶（图1（b）中箭头所指），其生长方向垂直于焊缝中心线方向，具有典型定向凝固组织.2）焊接熔合区显微组织.在靠近X32钢一侧的熔合线PMZ附近（图1（c）），形成柱状晶.在靠近M42钢一侧的熔合线附近，柱状晶的方向性被打乱，存在一个细小的等轴晶区域，且依附此区域的柱状晶较X32钢侧的柱状晶较细小.3）焊缝区域金相组织和焊缝区域XRD.在焊接
湖南大学学报（自然科学版） 2013年11期2013-09-30
- 凝固条件对铝硅合金凝固组织影响的研究
区、柱状晶区及等轴晶区，但不是所有的铸件中都同时有上述三个区域.当铸件中有柱状晶及等轴晶存在时，往往柱状晶向等轴晶区转变的区域会很窄.工业生产中，铸件内部质量往往取决于其凝固组织，即铸件的宏观组织.对于铸件来说，铸态组织直接会影响到它的加工性能、机械性能及使用性能，而柱状晶区与等轴晶区比例的变化正是对性能影响的一个重要因素.柱状晶区中杂质少、组织致密，但晶粒之间彼此结合力不强，轧制时容易沿这些脆弱面而裂开，对塑性好的金属(铜，铝合金)可以加大柱状晶区，但对
材料科学与工艺 2013年1期2013-09-28
- 坦桑尼亚的明珠蓝色瑰宝坦桑石
断口。坦桑石为二轴晶。说到这里不能不提到光率体，它是个非常抽象的概念。光率体是表示光波在晶体中传播时，光波的振动方向与相应折射率值之间关系的光学立体图。大家可以把光率体理解为在宝石中的一个球体，在不同的宝石中光率体的形状也不同。大体可以把它分为三类：一类为均质体光率体，其光率体为一个圆球体，当光线通过时，其速度不因振动方向的改变而改变，其折射率只有一个，钻石、石榴石、尖晶石等为均质体宝石；另一类为一轴晶光率体，其光率体是以一个直立轴为旋转轴的旋转椭球体，具
收藏 2013年8期2013-09-11
- 等轴晶在过热溶液落管中的下落熔化特性研究*
固相变往往形成等轴晶区、柱状晶区和激冷区三种典型的组织分布.由于均匀分布的细小等轴晶组织能显著提高材料的强度、韧性、延展性、疲劳强度及应力腐蚀阻抗力[1,2]，等轴晶的形成及演化过程和机理成为了研究者们关注的重要课题.在非均质形核、型壁晶粒脱落、枝晶臂折断和熔断以及表面晶雨这4种等轴晶形成机理[3-6]的假说中，等轴晶的迁移行为对于其演化及增殖均产生重要影响.不管以何种机理形成的等轴晶，在铸件内部熔体对流作用下都可能漂移到具有不同熔体温度的区域[7].当其
物理学报 2013年1期2013-04-14
- 宏观偏析数学模型在大型钢锭中的应用
流体流动、自由等轴晶移动等因素所导致的宏观尺度上的化学成分分布不均。大型钢锭的凝固过程和宏观偏析的形成是一个多相多尺度的问题，涉及热溶质对流、凝固收缩以及等轴晶移动等诸多复杂因素[3、4]。传统的连续模型不能满足建模的要求，两相/多相模型能够更好地描述实际钢锭凝固过程中的质量、动量、能量和溶质的宏观传输及微观尺度上发生的凝固现象。本文介绍了宏观偏析数学模型的发展以及在实际钢锭中的应用。值得注意的是，由于文献报道的宏观偏析模拟和实验研究所采用钢锭的尺寸特点，
大型铸锻件 2012年6期2012-09-25
- 低压等离子喷涂316L等轴晶涂层及其性能研究
子喷涂316L等轴晶涂层及其性能研究杨德明，田博涵，高 阳(大连海事大学热喷涂中心，辽宁大连116026)为研究低压等离子喷涂等轴晶涂层组织性能和形成机理，采用大气等离子喷涂(APS)和低压等离子喷涂(LPPS)，分别制备了316L不锈钢涂层.利用金相显微镜，X射线衍射和显微硬度等方法，分析了2种涂层的金相组织、相结构、显微硬度和耐蚀性.结果表明：一定条件下制备的低压等离子喷涂SUS316L不锈钢涂层明显不同于传统大气等离子喷涂组织，为类似于锻造或铸造结构
材料科学与工艺 2011年4期2011-12-21
- Al-Cu合金凝固微观组织的三维模拟及优化
，逐渐减少，而等轴晶所占比率逐渐增加；当换热系数由500 W/(m2·K)增大到5 000 W/(m2·K)时，同一铸件中不同直径的铸件凝固组织中柱状晶组织比例显著增大。模拟结果与实验结果吻合较好，能够较为准确地反映等轴晶和柱状晶的分布位置、比例和大小。Al-Cu合金；3D元胞自动机；固相，扩散系数；凝固组织铸件中的细小晶粒能够提高材料的强度与韧性，因而预测微观组织形成是控制晶粒尺寸、形貌和铸件产品质量的重要前提。自OLDFIELD等对微观组织模拟开展研究
中国有色金属学报 2011年9期2011-11-24
- AZ31B镁合金缝焊焊缝微观组织分析*
区组织为细小的等轴晶，属铸造急冷组织［1］，其晶粒比母材和热影响区的晶粒细小，晶界上均匀分布着颗粒状的析出相。图1 规范焊接参数下焊缝区组织AZ31B镁合金缝焊焊接得到的焊缝组织为细小的等轴晶，出现以上组织特征主要与焊接热循环过程和镁合金的物理特性有关。分析其原因在于，一方面，由于熔池中不同部位温度梯度和结晶速度不同，造成成分过冷后的分布不同，因此，焊缝各部位会出现不同的结晶形态。在焊缝边界，即焊接熔池开始结晶处，由于熔合线上的温度梯度大，结晶速度小，很难
河南工学院学报 2011年5期2011-11-11