alcu合金定向凝固一次枝晶间距的研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要本文使用5kg坩埚下拉式定向凝固炉，对Al—cu合金进行了大量的定向凝固试验。首先，通过改变合金中的铜含量及添加不同量的复合稀土，来研究添加这些元素对合金一次枝晶间距^1的影响；其次，选用A1．4．5％Cu合金在不同的温度梯度G及不同晶体生长速率v下来研究一次枝晶间距九l的变化规律。试验结果表明：在其他凝固参数都相同的条件下，随着铜含量的增加，一次枝晶间距逐渐增大，但增加比较缓慢，其变化趋势符合Hunt模型，拟合结果为：九1=125．4+110(c00．25—1，2)；当铜含量低于3．01％时，试样的热裂纹

2、及缩松缺陷较多。当其他凝固参数固定，添加不同量的复合稀土时发现：少量复合稀土能促使合金生成发达的树枝晶，定向凝固组织并不明显；随着复合稀土加入量增大，定向凝固组织逐渐明显，枝晶分布逐渐规整，且一次枝晶间距有变小的趋势；添加复合稀土的试样和不加复合稀土的试样相比，其热裂纹和缩松缺陷明显减少。在其他凝固参数不变时，随着温度梯度的增大，一次枝晶间距逐渐变小，变化比较显著，试验结果与Hunt模型分析结果一致，但实测值与理论计算值有误差，实测值近似符合：九1=26．7G。05—135．9，其回归分析曲线为：Y=2843478．3xL7021

3、7．4x+543．8。当温度梯度固定，改变晶体生长速率时，当抽拉速率<60r／min时，定向凝固组织并不理想；随着抽拉速率的增加，一次枝晶间距显著减小，拟合结果为：y=0．125x218．73x+802．92，最小枝晶间距为104．7um；同时，在较高的抽拉速率(V>60r／min)下，一次枝晶间距h和v’025基本呈线性关系：九】=1000V。o25--229。关键词：定向凝固：A卜cu合金：一次枝晶间距：温度梯度；晶体生长速率江苏大学硕士学位论文ABSTRACTInthepapermanyunidirectionalsolid

4、ificationexperimentsofA1—4．5％Cualloysaredonewiththehelpof5kgcrucibledirectionalsolidificationstove．Firstly,primarydendriticspacingunderunidirectionalsolidificationofA1一CualloysisstudiedbychangingthequantityofcopperandaddingdifferentcompoundRE．Then，thechangelawofthepri

5、marydendriticspacingisresearched、Ⅳinldifferenttemperaturegradientanddifferentgrowingrateofcrystal．Theresultshowsthatunderthesameconditionofothersolidi疗cationparameter，theprimarydendriticspacing九lincreasesaSthequantityofCuincreases．buttheincreasetendencyisslowandthecha

6、ngingtendencyagreeswitllthemodelofHunt．Thefittedregressionlineis九1=125．4+110(C00．25—1．2)．Whenthequantityofcopperisbelow3．01％，thesampleshavemanyhotcracksandshrinkageporosities．Whentheothersolidificationparameterissanle，differentquantityofcompoundREisaddingintotheA1—4．5

7、％Cualloys．Theresultshowsthatadvancedfir-treecrystalisformedwiththehelpofasmallamountofcompoundREandthestructureofunidirectionalsolidificationisnotapparent．AsthequantityofcompoundREincreasestheunidirectionalsolidificationstructureisgradualapparent，thedistributionoftree

8、likecrystalisgradualregularandtheprimarydendriticspacingbecomessmall．Compared谢血thesamplesofnotaddingcompoundRE．thehotcracksa