摘要：研究了Hf的添加对一种镍基高硼铸造高温合金显微组织、凝固行为、疏松情况的影响。显微组织分析、差热分析(DSC)、等温凝固淬火试验结果显示,Hf在合金的凝固过程中强烈偏析于枝晶间区域,并在凝固末期以Ni_(5)Hf相的形式从残余液相中析出;Hf的加入降低了合金的液/固相线温度、γ/γ′共晶相和硼化物析出温度,延缓了合金的凝固过程,加宽了凝固温度范围,显著增大了γ/γ′共晶相的含量。自主设计并浇铸一种薄壁管铸件,渗透检验结果显示Hf的加入使得薄壁管的疏松明显减少,合金的疏松倾向性显著降低。

摘要：应用所设计的阶梯铸件的铸型 ,以及钨铼热电偶和由ADAM系列A/D数据采集及转换模块构成的计算机多通道温度数据采集处理系统 ,对Ti- 15 - 3合金凝固冷却温度变化进行了实验测试与数据处理 .测试了合金的浇注温度 ,液相线温度和固相线温度 ,得出合金的凝固温度区间为 71℃ .对合金阶梯铸件的补缩冒口进行宏观形貌观察表明 :Ti- 15 - 3高强钛合金的凝固呈集中补缩的特征 ,且孔洞内表面光滑 .凝固组织观察表明 :由于受金属铸型内壁激冷作用和铸件尺寸较小的影响 ,合金在接近铸型内壁或铸件尺寸较小部位处的铸态晶粒组织较细小 。

摘要：针对气淬粒化装置中高炉渣颗粒的凝固行为,采用凝固熔化模型、流体体积函数模型和离散坐标辐射模型进行了三维瞬态模拟。考虑炉渣凝固过程中的物性参数变化,主要研究了颗粒的凝固过程、相界面移动速度、颗粒温度分布及周围空气速度分布。结果表明:颗粒凝固过程中固相分布不均匀,迎风面固相厚度大于背风面,这主要由迎风面空气速度比背风面快所致;固相-模糊区界面和模糊区-液相界面移动速度先增加后降低,这是由于在颗粒凝固前期导热系数的影响占主导地位、在凝固后期导热热阻的影响占主导地位;在凝固过程中,颗粒温度由外向内逐渐升高,内部温度降低缓慢。

摘要：通过电子束选区熔化(EBM)技术制造了Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr(Ti-55531)合金,研究了打印过程中的凝固及相变行为。首先样品沿构筑方向形成了粗大的柱状晶,这是因为EBM过程中熔池凝固前沿较低的形核能垒,将导致晶粒的临界形核半径r*趋于0,无法生成等轴晶粒。同时凝固方式由平面凝固转为枝晶凝固,较低的等轴枝晶比例使得无法发生柱状晶向等轴晶的转变,在重熔区和定向热流的影响下,晶粒沿构筑方向发生跨层生长成柱状晶。并且沿构筑方向样品的微观组织呈现梯度结构,随着沉积高度的增加,片层初生αp的比例降低,宽度增加,而次生αs的比例升高,这是沿构筑方向的热量累积和基板加热的原位热处理共同作用的结果。

摘要：激光熔覆具有加热和冷却速度快、稀释度低(<5%)、热影响区小以及可以对表面性质进行精准调整等优点,是当今工业应用较为广泛的表面改性技术之一。利用激光熔覆技术制备高熵合金涂层,既能保证涂层具有简单的相结构和优异的性能,又可使涂层与基体之间获得良好的冶金结合。主要对激光熔覆制备高熵合金涂层的设计准则、性能及提高机理、凝固行为以及数值模拟的研究进行阐述。首先从设计理论方面对高熵合金进行概念阐述,由熵和吉布斯自由能可知,通过增加主元(至少5个)和位形熵来设计元素组成,通过吉布斯自由能控制相的稳定性。其次,对涂层的性能提高机理分类总结,其中高熵合金的四大效应与激光熔覆快冷快热的特点相结合是涂层性能提高的主要原因。此外,还阐述了激光熔覆过程中熔池的凝固行为,包括凝固过程中的晶粒生长方式和液相分离现象,以及其他因素引起的凝固行为变化。之后,对粉末流动特性、熔池温度场和熔覆层性能的数值模拟以及这些模型的缺陷进行综述与分析。最后,总结与展望激光熔覆制备高熵合金涂层研究的发展前景与应用方向。

摘要：增材制造(3D打印)为复杂零件快速制造、构件高性能修复和产品个性化定制提供了新的技术途径。针对应用较为广泛的Ti-6Al-4V(TC4)合金,3D打印技术的快速发展为TC4合金构件的设计、优化与制造提供了新的动力。然而,大部分3D打印TC4合金中初生β-Ti晶粒通过外延生长形成了贯穿多个沉积层的粗大柱状晶,导致显著的力学性能各向异性。为此,大量的研究工作致力于3D打印TC4合金微观组织与力学性能调控,以改善力学性能各向异性、优化强度与塑性匹配。本文综述了近几年3D打印TC4合金初生β-Ti晶粒形貌调控及其对力学性能影响的研究成果,重点介绍了提高初生β-Ti晶粒形核率和再结晶机制作用下的柱状晶向等轴晶转变的方法,相应的微观组织与力学性能演变规律,以及柱状晶和等轴晶混合组织的科研价值与应用潜力。本文还指出了现有技术的优势与不足,并展望了基于调控初生β-Ti晶粒形貌优化TC4合金强度与塑性匹配的3D打印技术研究的发展方向。

摘要：通过在燃烧体系中引入WO3、CrO3组元,借助体系绝热温度设计,采用超重力下燃烧合成成功制备出大尺寸凝固态TiB2-(Ti,W)C复合陶瓷。XRD、FESEM和EDS结果显示:复合陶瓷基体主要由TiC球晶和TiB2片晶构成,其间还分布着(Ti,W)C1-x与富Cr、W的(Cr,W,Ti)3B2相。随着W含量的增加,(Cr,W,Ti)3B2的体积分数增加,TiC、TiB2的体积分数减少而晶粒尺寸增大。性能测试表明,TiB2-(Ti,W)C复合陶瓷的相对密度随着W含量的增加而降低,陶瓷的维氏硬度、断裂韧性和弯曲强度也都随着W含量的增加而降低,这是因TiC与TiB2的体积分数逐渐减少,而材料的致密性不断下降所致。