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1、快速凝固技术的应用机103班田玉之1010012084摘要：快速凝固指的是在比常规工艺过程中快得多的冷却速度下，金属或合金以极快的速度从液态转变为固态的过程。快速凝固技术得到的合金与常规合金有着不同的组织和结构特征，对材料科学和其它学科的理论研究以及开展实际生产应用起了重要的作用。Rapidsolidificationreferstothanconventionalprocessmuchfastercoolingrate,metaloralloyinordertospeedthetransitionfromtheliquidstateto
2、thesolidstateprocess.Rapidsolidificationtechnologyofalloyandtheconventionalalloyhasdifferentorganizationandstructurefeatures,materialsscienceandotherdisciplinesoftheoreticalresearchandpracticalapplicationofproduction关键词：快速凝固；镁合金；铝合金引言：随着科学技术的发展，对金属凝固技术的重视和深入研究,形成了许多种控制凝固组
3、织的方法,其中快速凝固已成为一种具有挖掘金属材料潜在性能与发展前景的开发新材料的重要手段,同时也成了凝固过程研究的一个特殊领域。过去对凝固过程的模拟考虑了在熔融状态下的热传导和凝固过程潜热的释放,不考虑金属在型腔内必然存在的流动以及金属在凝固过程中存在的流动。目前快速凝固技术作为一种研制新型合金材料的技术已开始研究了合金在凝固时的各种组织形态的变化以及如何控制才能得到符合实际生活、生产要求的合金。各种应用:一快速凝固技术在镁合金中的应用镁合金是所有结构金属中最轻的一种,具有比重小,比强度、比刚度高，耐冲击等一系列优点,在汽车、电子电器、航
4、空航天等领域具有广阔的应用前景,但镁合金的加工成形性能及耐蚀性能较差,大大限制了其发展.目前,国内在高性能镁合金的管、棒、板、型材及一些结构件方面基本上还是空白,而传统的铸造冶金方法又难以满足材料的性能要求.因此,研究新的制备工艺和加工技术是发展高性能型材和结构件的必然之路.快速凝固镁合金将成为未来变形镁合金的主要制备工艺.70年代初,快速凝固实验表明,镁基合金具有明显的非晶形成能力,非晶态镁合金主要是通过快速凝固合金熔体制备,非晶态镁合金的力学性能优异,是潜在的结构材料.除力学性能外,非晶态镁合金的抗腐蚀性和储氢性能优良,是一种很有发展
5、前途的新型材料。二快速凝固技术在铝合金上的应用以快速凝固耐热铝合金替代Ti合金在飞机和导弹上应用,可以明显地减轻飞行器质量,降低成本,以飞机发动机为例,实现以铝代钛,可以减轻质量15%～25%,降低成本30%～50%,提高运载量15%～20%,经济效益十分可观。为了能在150～350℃温度范围内用低密度、低价格的铝合金代替钛合金,过去的20年内,快速凝固耐热铝合金受到广泛重视。近十几年来,科研工作者们对耐热铝合金进行了大量的研究,相继开发了一系列快速凝固耐热铝合金。Al—Fe—V—Si系耐热铝合金具有良好的室温和高温强度、塑性、热稳定性和
6、断裂韧性以及耐腐蚀性能,近20年来广泛应用于航空航天领域.快速凝固Al—Fe—V—Si系耐热铝合金首先是由美国Allied2Signal铝业公司的金属及陶瓷材料研究所采用其专利技术——平面流铸造法研究开发的。目前该合金已成为研制最为成熟的高性能耐热铝合金,对它的研究也成为耐热铝合金开发研究的热点.利用传统的快速凝固ö粉末冶金(RSöPM)工艺制备的Al—Fe—V—Si系耐热铝合金,在组织上获得了单一的、弥散分布的球状耐热相Al12(Fe,V)3Si,该相具有良好的热稳定性,研究表明即使在480℃下保温100h,仍未发现明显的粗化现象,从而
7、保证材料在室温和高温条件下均有较高的强度。因此,自20世纪80年代末以来,该系列的耐热铝合金已在航空航天等领域获得了广泛的应用。20世纪90年代国内外的研究人员开始应用喷射成型技术制备Al—Fe—V—Si系耐热铝合金,以期达到提高性能降低生产成本的目的。随着航空航天事业的发展,对作为结构件材料的铝合金的工作温度提出了越来越高的要求,Al—Fe—V—Si系合金具有良好的综合性能,而且可以根据需要调整Fe,V,Si含量，控制强化相体积分数,获得不同性能的组合。因此，对Al—Fe—V—Si系耐热铝合金的研究制备和开发应用受到了国内外的普遍关注。
8、三用大过冷凝固技术制备材料
大过冷凝固技术的核心是利用金属本身的特点实现快速凝固的方法之一。其主要有快速蒸汽冷凝技术、快速卸压淬火等。
1蒸汽快速冷凝法(ERC法)
ERC法是借助于低温液体将
