金属学报  2006, Vol. 42 Issue (6): 577-583

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搅拌条件下二元合金凝固组织的形态演化

李涛; 陈光; 林鑫; 黄卫东

南京理工大学材料科学与工程系

MORPHOLOGICAL EVOLUTION OFSOLIDIFICATION MICROSTRUCTURE OF BINARY ALLOY UNDER STIRRING

LI Tao; CHEN Guang; LIN Xin; HUANG Weidong

南京理工大学材料科学与工程系

李涛; 陈光; 林鑫; 黄卫东 . 搅拌条件下二元合金凝固组织的形态演化[J]. 金属学报, 2006, 42(6): 577-583 .
, , , . MORPHOLOGICAL EVOLUTION OFSOLIDIFICATION MICROSTRUCTURE OF BINARY ALLOY UNDER STIRRING[J]. Acta Metall Sin, 2006, 42(6): 577-583 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(578 KB)   摘要: 采用SCN-5%Water(原子分数)透明模型合金和Sn-15%Pb(质量分数)合金对 机械搅拌条件下凝固组织形态演化过程分别进行了实时动态观察和淬火金相组织 分析. 实验结果表明, 在强烈机械搅拌作用下, 两类实验合金在凝固过程中最早 观察到的初生组织均为球晶组织. 从实验上证实了通过适当的搅拌可直接获得球 状晶组织; 同时, 在实验条件范围内, 搅拌的进行还可促进球晶组织在相对较高 温度下产生. 根据凝固界面形态稳定性理论对球晶组织形成机制的分析表明: 熔体中初生固相的旋转运动有利于提高液--固界面的稳定性, 促进凝固组织保持球状稳定生长. 关键词 ： 对流,  晶体生长,  半固态加工     Abstract：Morphological evolutions during the solidification of succinonitrite-5%water(atomic fraction) transparent alloy and Sn-15%Pb mass fraction) alloy under mechanical stirring were investigated experimentally by in situ observation and quenching, separately. The results showed that the primary solidified microstructures have a globular shape when the strong convection was induced by mechanical stirring. According to the morphological stability theory, the formation mechanism of globular microstructure was discussed. The analysis indicated that the rotation of primary microstructure in a shear flow induced a stabilizing effect on the morphological instability at the solid-liquid interface and promoted the globular growth of solidification microstructure. Key words： convection    crystal growth    semi-solid processing 收稿日期: 2005-09-23      ZTFLH:  TG244   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 李涛 陈光 林鑫 黄卫东 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2006/V42/I6/577 [1] Flemings M C. Metall Trans, 1991; 22B: 269 [2] Doherty R D, Lee H-I, Feest E A. Mater Sci Eng, 1984; 65: 181 [3] Hellawell A. In: Kirkwood D H, Kapranos P, eds., Proc 4th Int Conf on Semi-Solid Processing of Alloys and Composites, Sheffield, UK: The University of Sheffield, 1996: 60 [4] Mullis A M. Ada. Mater, 1999; 47: 1783 [5] Molenaar J M M, Katgerman L, Kool W H, Smeulders R J. J Mater Sci, 1986; 21; 389 [6] Li T, Huang W D, Lin X. Chin J Nonferrous Met, 2000; 10: 635 (李涛,黄卫东,林鑫．中国有色金属学报,2000;10:635) [7] Ji S, Fan Z, Bevis M J. Mater Sci Eng, 2001; A299: 210 [8] Fan Z. Int Mater Rev, 2002; 47: 49 [9] Niroumand B, Xia K. Mater Sci Eng, 2000; A283: 70 [10] Mullins W W, Sekerka R F. J Appl Phys, 1963; 34: 323 [11] Mullins W W, Sekerka RF. J Appl Phys, 1964; 35: 444 [12] Coeniell S R, Hurle D T J, Sekerka R F. J Cryst Growth, 1976; 31: 1 [13] Kotlen G R, Tiller W A. In: Peiser H S, ed., Crystal Growth, Oxford: Pergamon, 1967 [14] Langer J S, Muller H-K. Ada. Metall, 1978; 26: 1681 [15] Langer J S, Muller H-K. Ada Metall, 1978; 26: 1689 [16] Muller H-K, Langer J S. Ada Metall, 1978; 26: 1697 [17] Trivedi R. J Cryst Growth, 1980; 48: 93 [18] Cantor B, Vogel A. J Cryst Growth, 1977; 41: 109 [19] Vogel A, Cantor B. J Cryst Growth, 1977; 37: 309 [20] Schulze T P, Davis S H. J Cryst Growth, 1995; 149: 253 [21] Delves R T. 7 Cryst Growth, 1971; 8: 13 [22] Coriell S R, McFadden G B, Boisvert R F, Sekerka R F. J Cryst Growth, 1984; 69: 15 [23] Forth S A, Wheeler A A. J Fluid Mech, 1989; 202: 339 [24] Hobbs A K, Metzener P. J Cryst Growth, 1991; 112: 539 [25] Schulze T P, Davis S H. J Cryst Growth, 1994; 143: 317 [26] Das A, Ji S, Fan Z. Ada Mater, 2002; 50: 4571 [27] Vand V. J Phys Colloid Chem, 1948; 52: 277 [1] 张利民, 李宁, 朱龙飞, 殷鹏飞, 王建元, 吴宏景. 交流电脉冲对过共晶Al-Si合金中初生Si相偏析的作用机制[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1624-1632. [2] 王祖敏,张安,陈媛媛,黄远,王江涌. 金属诱导晶化基础与应用研究进展[J]. 金属学报, 2020, 56(1): 66-82. [3] 刘承林, 苏海军, 张军, 黄太文, 刘林, 傅恒志. 电磁场对镍基单晶高温合金组织的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(10): 1428-1434. [4] 钟华,李传军,王江,任忠鸣,钟云波,玄伟东. 强磁场对定向凝固Al-4.5Cu合金微观偏析的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(5): 575-582. [5] 刘政,张嘉艺,罗浩林,邓可月. 混沌对流下的半固态A356铝合金初生相形貌演变研究*[J]. 金属学报, 2016, 52(2): 177-183. [6] 祁明凡, 康永林, 周冰, 朱国明, 张欢欢. 强制对流搅拌流变压铸AZ91D镁合金的组织与性能*[J]. 金属学报, 2015, 51(6): 668-676. [7] 王灵水,沈军,商昭,王雷,傅恒志. 对流条件下定向凝固包晶合金的相和微观组织选择[J]. 金属学报, 2013, 49(7): 822-830. [8] 玄伟东,任忠鸣,李传军,任维丽,陈超,于湛. 纵向磁场对不同尺寸定向凝固高温合金DZ417G组织的影响[J]. 金属学报, 2012, 48(5): 629-635. [9] 王红艳 林鑫 王理林 马良 杨东辉 黄卫东. 半固态SCN-5H2O模型合金流变性与组织特征的耦合分析研究[J]. 金属学报, 2011, 47(9): 1123-1128. [10] 沈裕 任忠鸣 李喜 任维丽. 纵向磁场对Al-40%Cu过共晶合金定向凝固显微组织的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(4): 417-422. [11] 常国威 金光灿 陈淑英 李青春 岳旭东. 包晶反应产物侧向生长速度的研究[J]. 金属学报, 2011, 47(3): 380-384. [12] 骆良顺 张宇民 苏彦庆 王新 郭景杰 傅恒志. 包晶合金定向凝固过程中的对流效应及带状组织形成机制 I.实验结果[J]. 金属学报, 2011, 47(3): 275-283. [13] 骆良顺 傅恒志 张宇民 李新中 苏彦庆 郭景杰. 包晶合金定向凝固过程中的对流效应及带状组织形成机制 II.理论分析[J]. 金属学报, 2011, 47(3): 284-290. [14] 陆善平 董文超 李殿中 李依依. 不锈钢材料的高效率焊接新工艺[J]. 金属学报, 2010, 46(11): 1347-1364. [15] 董建文 任忠鸣 任维丽 李喜 李旭. 横向磁场对镍基高温合金定向凝固组织的影响[J]. 金属学报, 2010, 46(1): 71-76. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed