zn25﹪wtal合金定向凝固组织演化过程的研究

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1、江苏大学硕士论文摘要自从有了定向凝固技术后，人们对包晶合金的凝固过程有了一定的认识。包晶凝固是一类十分重要的相变过程，许多结构和功能材料在加工过程中都存在包晶反应。近年来人们发现，通过包晶凝固可以获得丰富多彩的凝固组织，使得人们更方便地通过控制合金的凝固过程来获得所需要的凝固组织。为了对各种不同凝固条件下包晶合金凝固组织的演化以及凝固速度的变化和结晶器截面的突变对凝固组织的影响，本文以Zn一25％wtAl合金为实验合金，根据合金和所用设备的特性，选择了三种具有代表性的温度梯度以及根据所用设备的凝固速度的范围选择了从3．875larn／s-775

2、

3、lm／s的几种不同的凝固速度进行了定向凝固实验。采用组织形貌观察方法，分析影响定向凝固组织的两个重要参数：温度梯度G。和凝固速度R对定向凝固组织的影响；并对在定向抽拉速度连续变化时，定向凝固组织的连续变化过程及组织形态的变化进行了实验研究分析。同时选择了其中的两组温度梯度和凝固速度，用变截面结晶器拉制试样，考察分析截面变化对凝固组织及组织形貌变化过程的影响。研究中发现，随着凝固速度的提高，组织经历了低速不定向、定向胞晶、定向枝晶、高速不定向的演变。试验结果表明温度梯度越大，组织能维持定向的凝固速度范围就越大。作者根据实验结果及数据并采用图示的方法

4、，给出了Zn．25％wtAl合金定向凝固的GdR匹配与组织形态的关系；对抽拉速度连续变化过渡区的研究发现，当凝固速度江苏大学硕士论文始增大时，原与热流方向平行的生长方向开始发生偏转，并在不同位置发生不同形式的相交、合并并且继续生长；考察截面变化对组织的影响时，发现截面变化前后的稳定组织有的发生结构上的转变，有的仅仅是组织粗大化。关键词：包晶合金，定向凝固，组织演化，变速生长，截面变化II江苏大学硕士论文ABSTRACTThesolidificationprocessofperitecfiealloyhasbeenrecognizedbecause

5、oftheinventionofthedirectionalsolidificationtechnology．Peritecticsolidificationisaphasetransitionprocessofmuchimportancesinceitisinvolvedinmanystructuralmaterialsandfunctionalmaterials．Inrecentyears，remarkablediversifieswereobservedinthemicrostructuresofperitectiesolidificati

6、on，whichcanmakepeoplegaindesirablemicrostructuresbycontrollingthesolidificationprocessofalloysZn-25％wtAlalloywiththreerepresentativetemperaturegradientof25K／cm、20K／cmand12．5K／eraandgrowthraterangefrom3．875um／sto7751．trn／sdecidedonthecharacterofalloyandequipmentwereadoptedindi

7、rectionalsolidificationequipmentinordertoinvestigatethecontributionsofsolidificationparameter、methodofloadingandwithdrawandchangingsectionsizetothemicrostructureforperitecticalloy．Transformationhappensfromnon—directionalmicrostructuresatlowgrowthratetocellulartodendritetonon—

8、directionalonesathighgrowthrate．Thelargertemperaturegradientis，thebiggerthegrowthraterangeinwhichmicrostmcturescanbekeptdirectional．TheschematicdiagramgivestherelationmatchingGLandRduringdirectionalsolidification．Withthegrowthrateincreasing，thegrowthdirectionparallelingtoheat

9、flowbeginstodeflectandintersectatthedifferentsolidificationpositioni