半固態(tài)顯微組織形成演化與流變性的實(shí)時(shí)觀察研究.pdf

1、該文采用自行研制的透明模型合金半固態(tài)觀察裝置、透明模型合金半固態(tài)觀察和測(cè)量裝置、半固態(tài)合金機(jī)械攪拌制備裝置,在獲得可靠外界控制參數(shù)及考慮液相對(duì)流所引起的動(dòng)量傳輸對(duì)凝固過(guò)程影響的情況下,詳細(xì)、深入地考察了丁二腈—5at.％水透明模型合金及Sn—15wt.％Pb合金在剪切條件下初生相形態(tài)、非枝晶組織形成機(jī)制及其與漿料流變特性之間的耦合關(guān)系,在此基礎(chǔ)上對(duì)這項(xiàng)具有廣闊應(yīng)用領(lǐng)域的金屬加工技術(shù)的相關(guān)控制參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化.實(shí)驗(yàn)研究表明連續(xù)冷卻過(guò)程中,低

2、固相分?jǐn)?shù)時(shí)球晶組織對(duì)漿料粘度影響不大,當(dāng)固相分?jǐn)?shù)超過(guò)一定值之后,表觀粘度增大趨勢(shì)明顯加快;連續(xù)冷卻過(guò)程中存在一個(gè)溫度起伏點(diǎn),這可能與熔體內(nèi)大量形核有關(guān);粘度隨剪切速率增大而減小,在固定剪切速率下取決于穩(wěn)態(tài)粘度固態(tài)顆粒團(tuán)聚程度;在考慮了固相分?jǐn)?shù)、剪切速率和漿料組織狀態(tài)的基礎(chǔ)上提出了一個(gè)可描述漿料連續(xù)冷卻過(guò)程和穩(wěn)態(tài)剪切過(guò)程的模型,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得較好.在深入考察不同凝固條件下合金在整個(gè)固液兩相區(qū)內(nèi)初生微觀組織演化過(guò)程的基礎(chǔ)上,對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行

3、優(yōu)化,并發(fā)明了一種新的粉末制備技術(shù)—半固態(tài)雙筒旋轉(zhuǎn)分離粉末制備技術(shù).實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)在整個(gè)固液兩相區(qū)范圍內(nèi),球晶組織的生長(zhǎng)過(guò)程可分為兩個(gè)階段,第一個(gè)階段以顆粒生長(zhǎng)為主,第二階段以合并生長(zhǎng)為主;提高冷卻速度可以細(xì)化組織,但組織均勻性和圓度降低;提高剪切速率促進(jìn)球狀初生組織生長(zhǎng),但其對(duì)半固態(tài)初生組織的改變受冷卻速度影響,冷卻速度越大,影響作用越明顯;對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,在變剪切速率、變冷卻速度工藝下獲得了優(yōu)異的半固態(tài)加工組織,同時(shí)縮短了半固態(tài)處