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航天轻型结构材料——铝锂合金的发展 被引量:67
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作者 霍红庆 维新 +1 位作者 耿桂宏 达道安 《真空与低温》 2005年第2期63-69,共7页
概述了铝锂(Al-Li)合金的发展历史,总结了其发展趋势:(1)超强、超韧性方向发展;(2)超低密度化发展;(3)改善铝锂合金的焊接性能;(4)改善铝锂合金的各向异性;(5)改善铝锂合金的热稳定性。指出了提高铝锂合金性能的主要途径:(1)微合金化;(2... 概述了铝锂(Al-Li)合金的发展历史,总结了其发展趋势:(1)超强、超韧性方向发展;(2)超低密度化发展;(3)改善铝锂合金的焊接性能;(4)改善铝锂合金的各向异性;(5)改善铝锂合金的热稳定性。指出了提高铝锂合金性能的主要途径:(1)微合金化;(2)形变热处理;(3)纯净化;(4)再结晶、在不同方向上拉伸或冷轧、减小变形量等。介绍了铝锂合金的制造方法及其在航天方面的应用。 展开更多
关键词 铝锂合金 结构材料 航天 轻型 形变热处理 发展历史 发展趋势 超低密度 焊接性能 各向异性 热稳定性 微合金化 合金性能 制造方法 超韧性 纯净化 再结晶 变形量 冷轧 拉伸
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含Ca阻燃镁合金的高温氧化行为 被引量:24
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作者 樊建锋 杨根仓 +4 位作者 程素玲 谢辉 维新 王梅 周尧和 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1666-1670,共5页
Ca的加入大大提高了镁合金的燃点,当Ca含量大于1.7%时,Mg Ca合金能在1173K的高温下暴露于大气中30min而不燃烧。SEM和XRD分析表明:合金表面生成了主要由氧化钙和氧化镁组成的复杂氧化膜,氧化膜内侧组织主要是Mg2Ca,该氧化膜具有保护性,... Ca的加入大大提高了镁合金的燃点,当Ca含量大于1.7%时,Mg Ca合金能在1173K的高温下暴露于大气中30min而不燃烧。SEM和XRD分析表明:合金表面生成了主要由氧化钙和氧化镁组成的复杂氧化膜,氧化膜内侧组织主要是Mg2Ca,该氧化膜具有保护性,但薄厚不一,极不规则。高温氧化动力学研究显示:该合金在673K和873K氧化符合抛物线规律,而在773K氧化遵循立方规律。热力学计算结果表明:在Mg 2.5Ca合金中从室温到1143K温度范围内Ca都比镁优先与氧结合生成CaO,当Ca含量降低到一定程度时,镁又与氧结合生成MgO,所以形成了MgO+CaO的复合保护膜。 展开更多
关键词 CA 镁合金 氧化 动力学
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稀土阻燃镁合金的高温氧化动力学研究 被引量:19
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作者 樊建锋 杨根仓 +4 位作者 程素玲 谢辉 维新 王梅 周尧和 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1266-1269,共4页
通过给镁中添加稀土元素 Y 和 Ce 获得了具有良好阻燃效果的 Mg-Y-Ce 合金,该合金能在 1 173 K 的高温下暴露于大气中 0.5 h 而不燃烧。扫描电镜和 X 射线衍射分析表明,合金表面生成了具有双层结构的复杂氧化膜:其中外层主要由 Y2O3和 M... 通过给镁中添加稀土元素 Y 和 Ce 获得了具有良好阻燃效果的 Mg-Y-Ce 合金,该合金能在 1 173 K 的高温下暴露于大气中 0.5 h 而不燃烧。扫描电镜和 X 射线衍射分析表明,合金表面生成了具有双层结构的复杂氧化膜:其中外层主要由 Y2O3和 MgO 组成,内层则由大量的金属镁和极少量的 MgO,Y2O3组成。高温氧化动力学研究显示,该合金在673 K 和 773 K 时氧化符合抛物线-直线规律,而在 873 K 下则遵循四方规律。 展开更多
关键词 稀土 镁合金 氧化动力学
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均质偏晶合金的研究进展 被引量:6
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作者 谢辉 王锦程 +2 位作者 樊建锋 维新 杨根仓 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2003年第4期49-50,52,共3页
根据国内外有关文献提供的研究结果,总结了均质偏晶合金的制备技术的研究现状和成果,并提出了进一步研究的方向。
关键词 偏晶合金 制备方法 深过冷
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深过冷Cu-37.4%Pb偏晶合金凝固行为和微观组织 被引量:7
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作者 维新 杨根仓 谢辉 《铸造技术》 EI CAS 北大核心 2004年第2期105-107,共3页
用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法 ,研究Cu 3 7.4%Pb偏晶合金过冷熔体凝固组织的演化规律和熔体过冷度及形核率对相分离的影响。研究表明 :对于偏晶合金 ,当过冷度 <15 0K时 ,由于初生相L2 的长大被抑制 ,形成Pb分布在α枝晶间... 用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法 ,研究Cu 3 7.4%Pb偏晶合金过冷熔体凝固组织的演化规律和熔体过冷度及形核率对相分离的影响。研究表明 :对于偏晶合金 ,当过冷度 <15 0K时 ,由于初生相L2 的长大被抑制 ,形成Pb分布在α枝晶间的均匀凝固组织 ;当过冷度 >15 0K时 ,随着过冷度的增大 ,由于Ostward熟化和凝并的加强 ,L2 液滴尺寸增加 ,导致L2的液相分离 ,凝固组织中的Pb颗粒尺寸经历由小变大的过程 。 展开更多
关键词 Cu—Pb偏晶合金 深过冷 枝晶生长
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亚偏晶Cu-Pb合金的深过冷快速凝固 被引量:7
6
作者 刘申全 维新 杨根仓 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期444-447,共4页
用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了亚偏晶Cu-Pb合金过冷熔体凝固组织演化规律。研究表明:在试验过冷度10~302K的范围内,其凝固组织形态经历了两次变化过程:第一次是在10~207K过冷度范围,由粗大的枝晶重熔形成了第一类粒状... 用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了亚偏晶Cu-Pb合金过冷熔体凝固组织演化规律。研究表明:在试验过冷度10~302K的范围内,其凝固组织形态经历了两次变化过程:第一次是在10~207K过冷度范围,由粗大的枝晶重熔形成了第一类粒状晶;第二次发生在207~302K过冷度区间,合金组织中的第一类粒状晶转变为高度细化的细枝晶,组织因细枝晶再结晶向准球状晶粒转变。 展开更多
关键词 亚偏晶Cu-Pb合金 深过冷 组织演化
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快速凝固Cu-30%Fe合金的液相分解行为 被引量:6
7
作者 刘素清 虞明香 +2 位作者 王宥宏 维新 李秋书 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期44-47,共4页
液相分解是一些合金在快速凝固时产生的特殊相变行为。研究了不同冷却速度下Cu-30%Fe合金的凝固过程。Cu-30%Fe二元合金铸锭的微观组织是由铜基体和铁枝晶所组成。当过冷度较大时,位于样品自由表面区域比接近冷却铜板区域的冷却速度小,... 液相分解是一些合金在快速凝固时产生的特殊相变行为。研究了不同冷却速度下Cu-30%Fe合金的凝固过程。Cu-30%Fe二元合金铸锭的微观组织是由铜基体和铁枝晶所组成。当过冷度较大时,位于样品自由表面区域比接近冷却铜板区域的冷却速度小,铁枝晶的存在是该区域微观组织的最大特征,它反映了该区域的凝固方式为正常的凝固方式。样品中心层微观组织的最大特征是存在着尺寸较大的铁球形粒子,它反映了在该区域Cu-30%Fe熔体的凝固过程中过冷液相经历了液相分解过程。数量众多的直径约为几微米的铁粒子和铜基体组成了冷却表面的微观组织。这些铁粒子是被细化了的液相分解铁粒子。液相分解会使合金微观组织产生一定程度的粗化,但提高凝固过程的冷却速度可以显著细化液相分解组织。 展开更多
关键词 CU-FE合金 液相分解 快速凝固 微观组织
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微重力电磁模拟过偏晶Cu-Pb合金的凝固 被引量:6
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作者 维新 杨根仓 +2 位作者 谢辉 达道安 王小勇 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期22-23,共2页
利用微重力电磁模拟的方法 ,对过偏晶Cu 40Pb合金熔体的凝固进行了试验研究。研究表明 :在模拟微重力的环境下 ,施加的电磁力可使合金熔体在不混溶区内获得准失重状态 ,抑制了合金熔体中L2 (Pb)相产生的Stockes沉积效应 ,在凝固组织中... 利用微重力电磁模拟的方法 ,对过偏晶Cu 40Pb合金熔体的凝固进行了试验研究。研究表明 :在模拟微重力的环境下 ,施加的电磁力可使合金熔体在不混溶区内获得准失重状态 ,抑制了合金熔体中L2 (Pb)相产生的Stockes沉积效应 ,在凝固组织中得到熟化后粗大的α(Cu)枝晶 ,S(Pb)相分布在α(Cu)枝晶间 ,从而消除了该合金在凝固过程中出现的重力偏析现象。 展开更多
关键词 微重力 电磁模拟 过偏晶Cu-Pb合金 偏析
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Mg-Y-Ce稀土阻燃镁合金的高温氧化行为研究 被引量:7
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作者 关明 维新 樊建锋 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1375-1379,共5页
Y和Ce的同时加入使镁合金获得了优异的阻燃效果,实现了镁合金在大气条件下的无保护熔炼。AES和XRD表面分析结果表明,Mg-Y-Ce阻燃镁合金在高温下暴露于大气中时,合金表面会生成一层以Y2O3为主的氧化膜。干燥空气中,Mg-3Y-4.5Ce合金在773,... Y和Ce的同时加入使镁合金获得了优异的阻燃效果,实现了镁合金在大气条件下的无保护熔炼。AES和XRD表面分析结果表明,Mg-Y-Ce阻燃镁合金在高温下暴露于大气中时,合金表面会生成一层以Y2O3为主的氧化膜。干燥空气中,Mg-3Y-4.5Ce合金在773,873和973K下氧化时,其氧化动力学曲线遵循立方规律。基于高温氧化热力学,详细分析了Mg-Y-Ce合金在高温下的选择性氧化机制,并从电化学角度探讨了Y2O3膜的半导体特性及其对镁合金基体进一步氧化的阻碍机制。 展开更多
关键词 阻燃镁合金 氧化特性 表面分析
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高强高导Cu-Cr-Zr合金的微观组织与性能 被引量:7
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作者 马健凯 王宥宏 +3 位作者 杨雨潭 张俊婷 李秋书 维新 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第22期96-100,共5页
Cu-Cr-Zr合金是电气化铁路接触网装备的重要材料,其抗拉强度和导电率性能要求较高。采用高频熔炼、铜模快冷、固溶处理、冷轧和退火处理制作了Cu-Cr-Zr合金样品,分析了其显微组织、抗拉强度和导电率之间的关系。在铜晶粒内部和晶界上析... Cu-Cr-Zr合金是电气化铁路接触网装备的重要材料,其抗拉强度和导电率性能要求较高。采用高频熔炼、铜模快冷、固溶处理、冷轧和退火处理制作了Cu-Cr-Zr合金样品,分析了其显微组织、抗拉强度和导电率之间的关系。在铜晶粒内部和晶界上析出的第二相Cu5Zr和其他多元化合物是Cu-Cr-Zr合金获得高强度的主要原因。固溶体中的Cr、Zr溶质含量是影响合金电阻率的主要因素,纳米及亚微米级的第二相可使合金获得较好的强度和导电性。冷轧后试样经过450℃、550℃退火处理,发现550℃退火处理后Cu-0.7Cr-0.4Zr合金的抗拉强度可达550MPa,导电率达82.5%IACS。 展开更多
关键词 Cu—Cr-Zr合金 架空线 抗拉强度 导电率
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输送带粘弹性力学特性的研究 被引量:8
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作者 黄松元 维新 《连续输送技术》 1991年第1期8-18,共11页
关键词 传送带 粘弹性力学 带式输送机
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非晶合金的晶化动力学与初生相的内在联系 被引量:6
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作者 党淑娥 郑晓华 +2 位作者 闫志杰 胡勇 维新 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期296-302,共7页
通过差示扫描量热法(DSC)研究了Zr60Al15Ni25非晶合金的晶化动力学。X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)分析结果表明:Zr60Al15Ni25非晶合金晶化过程中的初生相为复杂三元化合物Al2NiZr6和AlNi4Zr5。非晶合金的有效晶化激活能反映了晶化初生相... 通过差示扫描量热法(DSC)研究了Zr60Al15Ni25非晶合金的晶化动力学。X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)分析结果表明:Zr60Al15Ni25非晶合金晶化过程中的初生相为复杂三元化合物Al2NiZr6和AlNi4Zr5。非晶合金的有效晶化激活能反映了晶化初生相与非晶相间的结构差异,二者结构差异越大,有效晶化激活能就越高,Zr60Al15Ni25非晶合金的有效晶化激活能高达345 kJ/mol;当合金高温熔体快冷过程中的初生相与非晶合金的晶化初生相一致时,晶化动力学参数能够实际反映合金的玻璃形成能力,相反则不能。 展开更多
关键词 非晶合金:晶化动力学 初生相 玻璃形成能力
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过偏晶Cu-40%Pb合金凝固组织的深过冷细化 被引量:5
13
作者 维新 杨根仓 +3 位作者 谢辉 樊建峰 达道安 王小勇 《铸造技术》 CAS 北大核心 2004年第4期255-258,共4页
利用电磁模拟微重力设备获得S(Pb)均匀分布的过偏晶Cu 40%Pb合金实验样品,然后用熔融玻璃净化与循环过热相结合获得熔体深过冷的方法,对上述获得的均质化实验样品进行深过冷快速凝固实验和凝固组织演化规律的研究。结果表明:经过深过冷... 利用电磁模拟微重力设备获得S(Pb)均匀分布的过偏晶Cu 40%Pb合金实验样品,然后用熔融玻璃净化与循环过热相结合获得熔体深过冷的方法,对上述获得的均质化实验样品进行深过冷快速凝固实验和凝固组织演化规律的研究。结果表明:经过深过冷技术进行二次处理试样的凝固组织中,随着过冷度的增加弥散的S(Pb)比模拟微重力环境下得到的S(Pb)明显细化。 展开更多
关键词 偏晶合金 电磁模拟 微重力 深过冷 组织细化
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深过冷Cu-Pb偏晶合金的快速凝固行为和凝固组织 被引量:3
14
作者 维新 杨根仓 +1 位作者 谢辉 樊建峰 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期357-364,共8页
用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了亚偏晶Cu-25%Pb合金,Cu-37.4%Pb偏晶合金和过偏晶Cu-40%Pb(质量分数)合金过冷熔体凝固行为和凝固组织的演化规律,以及Cu-37.4%Pb偏晶合金的过冷度对磨损率的影响.研究表明:在过冷亚偏晶... 用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了亚偏晶Cu-25%Pb合金,Cu-37.4%Pb偏晶合金和过偏晶Cu-40%Pb(质量分数)合金过冷熔体凝固行为和凝固组织的演化规律,以及Cu-37.4%Pb偏晶合金的过冷度对磨损率的影响.研究表明:在过冷亚偏晶Cu-25%Pb台金熔体凝固过程中先形成α(Cu)初生相,随着过冷度的增大,凝固组织经历粗大枝晶重熔形成的细化枝晶向准球状晶粒演化的过程;在过冷Cu-37.4%Pb偏晶合金熔体凝固过程中初生相为L2相,当过冷度在20-150 K区间时,得到第二相S(Pb)弥散在α(Cu)枝晶间的凝固组织,并且在该过冷区间内随着过冷度的增加,材料的磨损率也逐渐降低;在过冷过偏晶Cu-40%Pb合金熔体凝固过程中初生相为L2相,在过冷度区间42-80 K时,得到以偏晶胞形式分布的凝固组织. 展开更多
关键词 金属材料 偏晶合金 深过冷 形核 枝晶 偏晶胞
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过冷过偏晶Cu-40wt%Pb合金凝固组织的演化 被引量:4
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作者 维新 杨根仓 谢辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第4期98-100,103,共4页
用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了Cu-40wt%Pb过偏晶合金过冷熔体凝固组织的演化规律。在过冷度40~296K的范围内,其凝固组织的形态有3次变化过程:第1次是在40~75K过冷度范围,经过液—液分离和偏晶反应形成了偏晶胞组织;第... 用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了Cu-40wt%Pb过偏晶合金过冷熔体凝固组织的演化规律。在过冷度40~296K的范围内,其凝固组织的形态有3次变化过程:第1次是在40~75K过冷度范围,经过液—液分离和偏晶反应形成了偏晶胞组织;第2次发生在75~196K过冷度范围,因枝晶熟化被抑制,由粗大的枝晶重熔形成的粒状晶转变为高度细化的细枝晶;第3次发生在196~296K过冷度区间,组织因细枝晶再结晶转变为均匀的准球状晶粒。 展开更多
关键词 过偏晶 过冷 组织演化 铜-铅合金 枝晶转变 偏晶胞 冷却曲线分析
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过冷Cu-37.4%Pb偏晶合金凝固组织对磨损行为的影响 被引量:2
16
作者 维新 杨根仓 +1 位作者 谢辉 樊建锋 《铸造技术》 CAS 北大核心 2004年第7期541-543,共3页
采用深过冷方法获得均质Cu 3 7.4%Pb偏晶合金的凝固组织和磨损特性。结果表明 :在均质化过冷区间内 ( 10~ 15 0K) ,随着过冷度的增加 ,凝固组织中Pb相在基体中的分布愈加均匀 ,摩擦过程中分布在摩擦表面Pb的含量也在增加 ,这些因素提高... 采用深过冷方法获得均质Cu 3 7.4%Pb偏晶合金的凝固组织和磨损特性。结果表明 :在均质化过冷区间内 ( 10~ 15 0K) ,随着过冷度的增加 ,凝固组织中Pb相在基体中的分布愈加均匀 ,摩擦过程中分布在摩擦表面Pb的含量也在增加 ,这些因素提高Cu 3 7.4%Pb偏晶合金的耐磨性能 ,其原因是由剥层磨损 。 展开更多
关键词 Cu-37.4%Pb偏晶合金 过冷度 耐磨性能 磨损机制
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电磁复合场对Cu-Pb偏晶合金组织和性能的影响 被引量:4
17
作者 余挺 耿桂宏 +1 位作者 维新 秦春 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期575-578,共4页
制备了不同工艺条件下的Cu-37.4Pb偏晶合金,分析偏晶合金的组织结构和相组成,并研究了合金的摩擦磨损性能。结果表明,常规条件下制备的Cu-37.4Pb偏晶合金,主要由α-Cu、β-Pb以及偏析严重的Pb相组成,晶粒粗大,组织均匀性差;在强脉冲电... 制备了不同工艺条件下的Cu-37.4Pb偏晶合金,分析偏晶合金的组织结构和相组成,并研究了合金的摩擦磨损性能。结果表明,常规条件下制备的Cu-37.4Pb偏晶合金,主要由α-Cu、β-Pb以及偏析严重的Pb相组成,晶粒粗大,组织均匀性差;在强脉冲电流场下制备的偏晶合金,偏析严重的Pb相由块状变成较粗的短杆状且分布均匀。微重力电磁场制备的偏晶合金,块状的Pb变成稀疏分布的长条状,组织均匀性好,晶粒粗大。在强脉冲电流和微重力复合场下制备的偏晶合金的组织主要由α-Cu和β-Pb两相组成,晶粒呈等轴状,组织均匀性最好。摩擦磨损试验表明,复合场下制备的Cu-37.4Pb偏晶合金具有更小的摩擦因数和更低的磨损量,耐磨性能最好。 展开更多
关键词 强脉冲电流场 微重力电磁场 CU-PB偏晶合金 摩擦性能
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电磁场对高锂含量铝锂合金锂元素偏析的影响 被引量:3
18
作者 刘洁 维新 达道安 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2004年第11期875-878,共4页
采用XPS测试方法,研究了电磁场模拟微重力环境下高锂含量Al 5%Li合金锂在凝固组织中的分布情况。通过与未施加电磁场的试验样品中锂在合金组织中分布的比较,结果表明:在电磁场模拟微重力的环境下,施加的电磁力可有效的抑制高锂含量导致... 采用XPS测试方法,研究了电磁场模拟微重力环境下高锂含量Al 5%Li合金锂在凝固组织中的分布情况。通过与未施加电磁场的试验样品中锂在合金组织中分布的比较,结果表明:在电磁场模拟微重力的环境下,施加的电磁力可有效的抑制高锂含量导致的锂在凝固组织中所产生的偏析。 展开更多
关键词 铝锂合金 电磁场 偏析
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微重力电磁模拟制备高锂含量铝锂合金 被引量:4
19
作者 耿桂宏 达道安 +2 位作者 维新 张天平 罗岩 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期11-13,共3页
采用普通熔炼工艺制备的铝锂合金 ,锂的质量分数不超过 3 % ,否则 ,合金会出现严重的偏析。利用电磁模拟微重力装置 ,将原料放入涂有BN的高纯石墨坩埚并装入炉中 ,抽真空到 10Pa开始对炉体加热 ,温度达到 3 0 0℃时充入氩气 ,使炉内压... 采用普通熔炼工艺制备的铝锂合金 ,锂的质量分数不超过 3 % ,否则 ,合金会出现严重的偏析。利用电磁模拟微重力装置 ,将原料放入涂有BN的高纯石墨坩埚并装入炉中 ,抽真空到 10Pa开始对炉体加热 ,温度达到 3 0 0℃时充入氩气 ,使炉内压力维持在 40Pa ,合金温度达到 760℃时停止加热 ,保温 40min ,在电磁铁中输入励磁电流并在熔体中加入直流电场 ,温度降至凝固温度时去掉电磁场 ,冷却至室温 ,可以制备出锂的质量分数为 5 %~ 10 %的二元铝锂合金。试验证明 展开更多
关键词 微重力电磁模拟 铝锂合金 偏析
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相场模型模拟强界面能各向异性作用下晶体生长 被引量:3
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作者 赵达文 李秋书 维新 《铸造技术》 CAS 北大核心 2011年第3期318-320,共3页
用Eggleston等提出的方案对界面能各向异性函数进行重整化处理,并使用相场模型对强各向异性情形下的晶体生长进行了模拟。在晶体平衡形态模拟中再现了晶向缺失现象,并与理论预测结果相一致。在自由枝晶生长过程中,当各向异性低于临界值... 用Eggleston等提出的方案对界面能各向异性函数进行重整化处理,并使用相场模型对强各向异性情形下的晶体生长进行了模拟。在晶体平衡形态模拟中再现了晶向缺失现象,并与理论预测结果相一致。在自由枝晶生长过程中,当各向异性低于临界值时,枝晶生长速度随着各向异性系数增大而增大;在临界值附近生长速度突然降低5%;当高于临界值时生长速度又开始增加直到在0.20处达到最大值,其后基本不变。 展开更多
关键词 各向异性 晶体生长 相场模型
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