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过冷Ni-P共晶合金中反常共晶的形成
1
作者 李伟 韦修勋 李金富 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期507-517,共11页
为研究初生相重熔与反常共晶形成之间的关系,在一定过冷度范围内制备温度再辉被抑制的Ni-19.6%P(摩尔分数)共晶合金薄片试样,得到完全规则的共晶组织。随后将薄片样品快速加热到介于凝固形核与共晶反应之间的特定温度,观察到反常共晶结... 为研究初生相重熔与反常共晶形成之间的关系,在一定过冷度范围内制备温度再辉被抑制的Ni-19.6%P(摩尔分数)共晶合金薄片试样,得到完全规则的共晶组织。随后将薄片样品快速加热到介于凝固形核与共晶反应之间的特定温度,观察到反常共晶结构的形成,并且反常共晶组织的体积分数随着加热温度的升高而增大。此外,在快速加热后所获得的反常共晶组织中α-Ni的取向随机,而β-Ni_(3)P相则呈现共同的取向。α-Ni为固溶体,但是β-Ni_(3)P为具有一定化学计量比的金属间化合物,充分说明初生规则共晶的重熔正是反常共晶组织的成因。 展开更多
关键词 共晶合金 过冷度 非平衡凝固 反常共晶 重熔
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非平衡凝固反常共晶研究进展 被引量：2
2
作者 曹永青 林鑫 +3 位作者 汪志太 魏雷 宋梦华 黄卫东 《铸造技术》 CAS 北大核心 2016年第10期2123-2128,共6页
对共晶生长的凝固理论及非平衡凝固条件下产生的反常共晶的生长机制进行了评述。通过比较分析发现,现有的共晶生长理论模型不能够很好地解释反常共晶的形成,此外,发现不同的研究者对反常共晶的生长机制还有争议,关于两种反常共晶的划分... 对共晶生长的凝固理论及非平衡凝固条件下产生的反常共晶的生长机制进行了评述。通过比较分析发现,现有的共晶生长理论模型不能够很好地解释反常共晶的形成,此外,发现不同的研究者对反常共晶的生长机制还有争议,关于两种反常共晶的划分标准未统一,对同一合金体系在深过冷快速凝固下产生反常共晶的临界过冷度有差异。综合现有研究结果,进一步研究反常共晶的生长机制对共晶凝固理论科学的发展将具有重要意义。 展开更多
关键词 非平衡凝固 反常共晶 生长机理
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Ag-Cu/Co-Sn共晶合金深过冷快速凝固反常共晶的形成研究
3
作者 康纪龙 赵敏 刘晨曦 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期332-338,共7页
利用熔融玻璃净化循环过热的方法进行了Ag-Cu/Co-Sn共晶合金的深过冷快速凝固实验,并系统研究了熔体过冷度和微量Nb添加对反常共晶形成的影响。结果表明,快速凝固过程中共晶枝晶内部首先重熔形成反常共晶,随着过冷度的增大,共晶相的形... 利用熔融玻璃净化循环过热的方法进行了Ag-Cu/Co-Sn共晶合金的深过冷快速凝固实验,并系统研究了熔体过冷度和微量Nb添加对反常共晶形成的影响。结果表明,快速凝固过程中共晶枝晶内部首先重熔形成反常共晶,随着过冷度的增大,共晶相的形貌从蠕虫状转变为球形颗粒,被重熔形成的固相颗粒将作为剩余液相形核生长的基底,Ag-Cu共晶中共晶两相形核具有非互惠性。Co-Sn共晶合金中添加Nb元素后样品内部反常共晶形成的临界过冷度由23 K降低至15 K,而表面组织中过冷度从45 K降低至30 K。由于样品表面与坩埚壁接触有利于结晶潜热消散,反常共晶形成的临界过冷度较高。Ag-Cu共晶合金温度再辉曲线上慢速凝固阶段持续的时间较Co-Sn共晶合金要长。 展开更多
关键词 共晶合金 深过冷凝固 微观组织 反常共晶 微量元素
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外部冷却条件对激光熔凝Ni-Sn合金反常共晶形成的影响 被引量：4
4
作者 汪志太 林鑫 +1 位作者 曹永青 黄卫东 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期91-96,共6页
分别对置于铜、钛及耐火砖导热台上的Ni-33%Sn(质量分数,下同)合金进行激光熔凝实验,以研究不同的导热条件下激光重熔对Ni-33%Sn合金微观组织的影响。结果显示,在Ni-33%Sn合金试样被熔透的条件下,三种不同导热台上试样微观组织比较相似... 分别对置于铜、钛及耐火砖导热台上的Ni-33%Sn(质量分数,下同)合金进行激光熔凝实验,以研究不同的导热条件下激光重熔对Ni-33%Sn合金微观组织的影响。结果显示,在Ni-33%Sn合金试样被熔透的条件下,三种不同导热台上试样微观组织比较相似,熔池底部均产生了反常共晶组织,并且铜台上试样反常共晶区域明显大于其他两种导热台。分析认为,试样熔池底部的自由形核及快速生长导致了反常共晶的产生,而熔池两侧的外延生长行为以及熔池底部在经历高速自由形核生长后的外延生长条件的建立,使得只能在熔池底部的小区域内形成反常共晶。铜导热台由于具有更大的导热系数使得铜台上试样在底部有更大的冷却速率,从而获得更大的形核区域,所以该导热台上试样底部反常共晶区域要大于其他两种导热台的共晶区域。 展开更多
关键词 材料 激光熔凝 反常共晶 冷却条件
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深过冷Ni-30%Sn合金凝固组织演化及反常共晶的形成机制 被引量：3
5
作者 郭雄 林鑫 +3 位作者 汪志太 曹永青 彭东剑 黄卫东 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期475-482,共8页
采用熔融玻璃净化法+循环过热法,考察了Ni -30%Sn(质量分数)亚共晶合金在深过冷快速凝固条件下的再辉行为和组织演化规律.结果表明,当过冷度较小时,合金熔体无明显再辉过程,随着过冷度增大,合金熔体凝固逐渐呈现由α-Ni枝晶和(α-Ni+Ni_... 采用熔融玻璃净化法+循环过热法,考察了Ni -30%Sn(质量分数)亚共晶合金在深过冷快速凝固条件下的再辉行为和组织演化规律.结果表明,当过冷度较小时,合金熔体无明显再辉过程,随着过冷度增大,合金熔体凝固逐渐呈现由α-Ni枝晶和(α-Ni+Ni_3Sn)层片状共晶或羽毛状共晶向完全(α-Ni+Ni_3Sn)反常共晶转变,在再辉曲线上呈现出由两次再辉向单次再辉的转变.通过分析Ni-30%Sn亚共晶合金中两相的形核行为、生长速度随过冷度的变化规律以及再辉过程中两相的结晶分数变化.解释了反常共晶的形成机制.Ni-30%Sn亚共晶合金深过冷凝固反常共晶的形成主要体现在两个方面:较大过冷度下,率先形成的细化的α-Ni枝晶骨架在再辉过程中充分熟化、熔断,被依附析出的Ni_3Sn相包围,形成反常共晶;随着过冷度的增大,单相枝晶生长向双相枝晶生长转变,细化的双相枝晶组织在大的再辉度下充分熟化、熔断,也会形成反常共晶. 展开更多
关键词 Ni—Sn合金 深过冷 组织演化 反常共晶 形成机制
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粉末床激光重熔条件下Ni-Sn反常共晶微观组织的数值模拟
6
作者 魏雷 曹永青 +3 位作者 杨海欧 林鑫 王猛 黄卫东 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1801-1808,共8页
采用低网格各向异性元胞自动机(cellular automaton,CA)模型研究了激光重熔条件下的反常共晶生长机制。为了验证模型的可靠性,建立了二维层片规则共晶CA模型,针对CBr4-C2Cl6共晶合金,模拟了1l O失稳形态向2l O失稳形态转变过程,计算结... 采用低网格各向异性元胞自动机(cellular automaton,CA)模型研究了激光重熔条件下的反常共晶生长机制。为了验证模型的可靠性,建立了二维层片规则共晶CA模型,针对CBr4-C2Cl6共晶合金,模拟了1l O失稳形态向2l O失稳形态转变过程,计算结果与实验、相场模拟结果吻合。模型通过设定含三相(a、b和液相)的界面元胞,使CA模型中a和b相体积分数能够连续变化,从而更易于捕捉二维层片共晶的失稳过程。与相场模拟结果相比,本工作计算得到1l O-2l O失稳形态,即1l O和2l O失稳的中间状态,并与实验结果吻合。在上述二元共晶CA模型基础上,对Ni-Sn合金粉末床激光重熔条件下,熔池底部出现的从规则层片状向非规则反常共晶组织的转变过程进行模拟研究,发现在初始低冷却速率条件下,细小的层片共晶发生失稳,即b-Ni3Sn相超越a-Ni相,形成b-Ni3Sn单相定向生长,在后续加速冷却过程中,固/液界面前沿液相中a-Ni相形核,并发生b-Ni3Sn相包裹a-Ni相生长形成反常共晶组织。激光重熔过程中,由熔池底部到顶部的凝固过程中确实存在一个由凝固速率为零到接近扫描速率的快速变化过程,因此与CA模拟采用的变抽拉速率的凝固条件吻合。 展开更多
关键词 反常共晶 数值模拟 元胞自动机
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