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新型块体铁基非晶合金的形成与性能 被引量:4
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作者 刘凤娟 逄淑杰 +2 位作者 李然 马朝利 张涛 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A04期733-736,共4页
利用铜模铸造法制备了(Fe100-xCox)74Mo6P10C7.5B2.5(x=0-15)新型块体铁基非晶合金。Fe-Co-Mo-P-C-B系块体非晶合金具有临界直径为4mm的高非晶形成能力,以及维氏硬度为10.6~10.85GPa的高硬度和饱和磁感应强度为0.98~1.07T的优异性能... 利用铜模铸造法制备了(Fe100-xCox)74Mo6P10C7.5B2.5(x=0-15)新型块体铁基非晶合金。Fe-Co-Mo-P-C-B系块体非晶合金具有临界直径为4mm的高非晶形成能力,以及维氏硬度为10.6~10.85GPa的高硬度和饱和磁感应强度为0.98~1.07T的优异性能。研究结果表明,非晶合金硬度及饱和磁感应强度都随着Co含量的提高逐渐增加。合金的非晶形成能力则与Co的含量密切相关。适量Co的添加扩大非晶合金的过冷液体区间(ΔTx)及增加γ值,从而提高非晶合金的热稳定性及其非晶形成能力。 展开更多
关键词 铁基非晶合金 模铸 非晶形成能力 热稳定性 软磁性
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Ti_(53)Cu_(15)Ni_(18.5)Al_7M_3Si_3B_(0.5)(M=Zr,Hf,Sc)高强度块体金属玻璃的制备及其性能 被引量:2
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作者 夏明许 郑红星 +1 位作者 马朝利 李建国 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期199-202,共4页
用铜模铸造法制备出直径为2.5 mm的多组元Ti53Cu15Ni18.5Al7M3Si3B0.5(M=Zr,Hf,Sc)金属玻璃棒材.DSC和压缩应力应变测试结果表明:合金具有较高的热稳定性和优异的力学性能.其中Ti53Cu15Ni18.5Al7Zr3Si3B0.5合金的Tg,Tx和△Tx分别为703,... 用铜模铸造法制备出直径为2.5 mm的多组元Ti53Cu15Ni18.5Al7M3Si3B0.5(M=Zr,Hf,Sc)金属玻璃棒材.DSC和压缩应力应变测试结果表明:合金具有较高的热稳定性和优异的力学性能.其中Ti53Cu15Ni18.5Al7Zr3Si3B0.5合金的Tg,Tx和△Tx分别为703,765和62 K;Ti53Cu15Ni18.5Al7Sc3Si3B0.5合金压缩断裂强度高达2325 MPa,压缩变形量达1.6%,Young'S模量118 GPa. 展开更多
关键词 Ti基金属玻璃 模铸 热稳定性 力学性能
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冷却速度对AlCuFe准晶组织与相结构的影响
3
作者 马志军 沈方建 +4 位作者 杨伟 夏峰 郭永春 杨忠 李建平 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4180-4186,共7页
准晶作为一种新兴材料,其特殊的结构和性能具有极大的研究价值和应用潜力。通过真空非自耗电弧熔炼铜模铸造技术制备Al_(63)Cu_(25)Fe_(12)准晶合金,采用真空单辊旋淬技术制备不同冷速的Al_(63)Cu_(25)Fe_(12)甩带薄带。通过X射线衍射(X... 准晶作为一种新兴材料,其特殊的结构和性能具有极大的研究价值和应用潜力。通过真空非自耗电弧熔炼铜模铸造技术制备Al_(63)Cu_(25)Fe_(12)准晶合金,采用真空单辊旋淬技术制备不同冷速的Al_(63)Cu_(25)Fe_(12)甩带薄带。通过X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)等分析方法,研究了不同冷速对准晶合金相结构和微观组织的影响。结果表明,铜模浇铸冷速约为1×10^(2)K/s,不同转速500,2000,4000 r/min下制备的甩带薄带对应的冷速分别为6.37×10^(5)、1.77×10^(6)、3.98×10^(6)K/s。铜模浇铸试样含有λ相(Al_(13)Fe)、准晶I相(Al_(63)Cu_(25)Fe_(12))、β相(AlFe(Cu))和τ相(AlCu(Fe))等4种相,准晶I相主要分布在λ相周围。甩带薄带冷速达到(10^(5)~10^(6))K/s,相结构仅由二十面体结构的准晶I相和少量Cscl简单立方结构的β相两相组成。 展开更多
关键词 准晶 模铸 甩带 冷却速度 微观组织
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热处理对铜模铸造Mg-Yb-Zn-Zr合金结构性能研究
4
作者 张亚琴 张德平 +4 位作者 孟健 程丽任 张景怀 张栋栋 管凯 《中国稀土学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期641-649,共9页
通过差热扫描量热分析(DSC)、光学显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和力学性能测试等方法,研究了热处理对铜模铸造Mg-Yb-Zn-Zr合金结构性能的影响。结果表明,铸态合金主要由α-Mg和Mg... 通过差热扫描量热分析(DSC)、光学显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和力学性能测试等方法,研究了热处理对铜模铸造Mg-Yb-Zn-Zr合金结构性能的影响。结果表明,铸态合金主要由α-Mg和Mg_(2)Yb相组成,固溶处理之后,Mg_(2)Yb相完全溶入到基体中且晶粒并未发生明显长大,晶内仅存有少量的Zn-Zr相。200℃峰时效合金中主要析出均匀分布于晶界附近连续链状和离散的Mg_(2)Yb相,同时还发现了一种在尺度和分布密度上存在差异的超细小针状析出相,基于高分辨透射电镜分析为γ'相(MgZnRE,六方结构,a=0.55 nm和c=0.52 nm)。峰时效合金展现了最好的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为258,136 MPa和10.7%。峰时效合金的强化机制为沉淀析出强化,其主要的强化效果来自于弥散分布细小的Mg_(2)Yb相和γ'相。 展开更多
关键词 Mg-Yb 模铸 显微组织 力学性能 析出相
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铜模铸造法制备Mn_(1.15)Fe_(0.85)P_(0.55)Si_(0.45)化合物及其磁相变研究 被引量:1
5
作者 朱忠仁 余红雅 +4 位作者 郑志刚 钟喜春 刘仲武 曾德长 匡同春 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期8119-8123,共5页
采用铜模铸造法制备了Mn1.15Fe0.85P0.55Si0.45化合物,并对其物相结构、显微组织及磁热效应进行了研究.结果表明,化合物具有六角Mn5.64P3型主相和少量Mn3Fe2Si3 杂相;化合物的居里温度为305K,热滞为13.5K;在0~2T外磁场下的最大等温磁熵... 采用铜模铸造法制备了Mn1.15Fe0.85P0.55Si0.45化合物,并对其物相结构、显微组织及磁热效应进行了研究.结果表明,化合物具有六角Mn5.64P3型主相和少量Mn3Fe2Si3 杂相;化合物的居里温度为305K,热滞为13.5K;在0~2T外磁场下的最大等温磁熵变为12.2J/(kg·K),远远高于纯Gd.同时为了探索大磁熵变的来源,采用Landau相变理论和“普适曲线”方法研究了该化合物的磁相变特性,Arrott曲线分析表明,该化合物在居里温度附近发生了明显的一级相变,而“普适曲线”理论分析表明,该化合物的磁相变介于一级和二级之间. 展开更多
关键词 模铸 磁热效应 相变 普适曲线
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FeCoNbSiB块体非晶合金的铜模铸造及结构表征
6
作者 勾锡建 杨平 《黑龙江冶金》 2010年第2期7-8,共2页
本文以低纯硼铁合金为主要原料,用铜模铸造的方法制备出FeCoNbSiB块体非晶合金。用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)透射电电子显微镜(TEM)对合金的热物理性能及合金的结构进行了表征。并结合形核理论讨论了合金的玻璃形成能力。
关键词 非晶 模铸 硼铁
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铜模铸造钒基贮氢合金的电化学性能研究 被引量:1
7
作者 郑彬 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第1期66-68,共3页
采用铜模铸造法制备了V3TiNi0.56Co0.3钒基贮氢合金,并进行物相组成、显微组织、电化学腐蚀性能和电化学循环稳定性能的测试与对比分析。结果表明,铜模铸造制备的V3Ti Ni0.56Co0.3钒基贮氢合金为非晶合金,显著改善了合金的电化学腐蚀性... 采用铜模铸造法制备了V3TiNi0.56Co0.3钒基贮氢合金,并进行物相组成、显微组织、电化学腐蚀性能和电化学循环稳定性能的测试与对比分析。结果表明,铜模铸造制备的V3Ti Ni0.56Co0.3钒基贮氢合金为非晶合金,显著改善了合金的电化学腐蚀性能和电化学循环稳定性能。与常规铸造相比,铜模铸造使其腐蚀电位正移389 m V、最大放电容量增大19.96%、充放电循环20次后的放电容量下降率从96.93%减小至40.22%。 展开更多
关键词 钒基贮氢合金 模铸 电化学腐蚀性能 电化学循环稳定性能 非晶合金
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Nb对Cu基非晶合金热加工及力学性能的影响
8
作者 张丹 邱克强 +1 位作者 任英磊 胡壮麒 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2016年第2期159-163,共5页
为了提高Cu基非晶合金的热加工性能和力学性能,采用铜模铸造法制备了直径为2 mm的Cu47Zr47-xAl6Nbx非晶合金.分别利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热计和电子万能试验机对Cu47Zr47-xAl6Nbx非晶合金的相组成、显微组织、热... 为了提高Cu基非晶合金的热加工性能和力学性能,采用铜模铸造法制备了直径为2 mm的Cu47Zr47-xAl6Nbx非晶合金.分别利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热计和电子万能试验机对Cu47Zr47-xAl6Nbx非晶合金的相组成、显微组织、热力学参数和力学性能进行了研究.结果表明,适量的Nb元素可以提高Cu47Zr47-xAl6Nbx非晶合金的热加工和力学性能.Cu47Zr47Al6非晶合金的过冷液相区和断裂强度分别为53.5 K和1 528 MPa.当Nb元素的原子分数为2%时,Cu47Zr45Al6Nb2非晶合金具有最大的过冷液相区和断裂强度,且可以分别达到69.0 K和1 830 MPa. 展开更多
关键词 Cu47Zr47-xAl6Nbx非晶合金 模铸 微合金化 Nb元素 热加工 力学性能 脆性断裂 断口
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铜模铸造Cu_(99)Zr_(0.5)Al_(0.5)合金微观组织及时效工艺
9
作者 蒋鑫 周秉文 +3 位作者 殷实鉴 亚斌 孟令刚 张兴国 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期552-555,共4页
采用铜模铸造制备了直径为20mm的Cu_(99)Zr_(0.5)Al_(0.5)合金棒,研究了其铸态和冷轧态组织以及时效温度和时间对其电导率及力学性能的影响。结果表明,Cu_(99)Zr_(0.5)Al_(0.5)铸态合金由细小的等轴晶粒组成,晶界处存在少量共晶组织,... 采用铜模铸造制备了直径为20mm的Cu_(99)Zr_(0.5)Al_(0.5)合金棒,研究了其铸态和冷轧态组织以及时效温度和时间对其电导率及力学性能的影响。结果表明,Cu_(99)Zr_(0.5)Al_(0.5)铸态合金由细小的等轴晶粒组成,晶界处存在少量共晶组织,冷轧后晶粒在轧制方向上被压扁、拉长,形成条带状变形组织。在不同时效温度下,合金硬度(HV)随时效时间的延长先增加后减小,而电导率随时效时间的延长先迅速增大后趋于稳定,经过450℃×1h时效后,硬度(HV)达到172,抗拉强度为460MPa,电导率为34.86 MS/m。 展开更多
关键词 模铸 冷轧 电导率 硬度 抗拉强度
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Gd-Tb二元稀土基非晶合金(Gd-Tb)-Al-Co的非晶形成能力及热稳定性
10
作者 马丽利 李然 +2 位作者 逄淑杰 马朝利 张涛 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第4期41-45,共5页
采用铜模铸造法制备Gd-Tb二元稀土基非晶合金(Gd-Tb)-Al-Co。确定(Gd-Tb)-Al-Co合金系的非晶形成区域及非晶形成能力。利用差示扫描量热仪对非晶合金的热稳定性以及合金的熔化和凝固过程进行研究。结果表明,Gd-Tb二元稀土基合金(Gd-Tb)-... 采用铜模铸造法制备Gd-Tb二元稀土基非晶合金(Gd-Tb)-Al-Co。确定(Gd-Tb)-Al-Co合金系的非晶形成区域及非晶形成能力。利用差示扫描量热仪对非晶合金的热稳定性以及合金的熔化和凝固过程进行研究。结果表明,Gd-Tb二元稀土基合金(Gd-Tb)-Al-Co的非晶形成能力远大于单元稀土基合金Gd-Al-Co或Tb-Al-Co的非晶形成能力。在(Gd-Tb)-Al-Co合金中,高非晶形成能力合金位于共晶点附近,非晶形成能力最好的合金(Gd0.5Tb0.5)55Al25Co20位于陡峭的液相面一侧,其临界直径(dc)可以达到5mm。与Gd55Al25Co20和Tb55Al25Co20合金相比,原子尺寸相似的Gd和Tb两个稀土元素降低相应合金的凝固温度,提高液相的稳定性,从而提高合金的非晶形成能力。 展开更多
关键词 非晶合金 稀土元素 非晶形成能力 模铸
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Mg70Ni15Gd10Ag5块体非晶的制备及晶化行为
11
作者 彭浩 李双寿 +1 位作者 黄天佑 汤彬 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1655-1658,共4页
采用铜模铸造法制备新型块体非晶合金Mg70Ni15Gd10Ag5(at%),其临界制备尺寸不低于5mm,是目前Mg-Ni基非晶合金制备尺寸的最大值。采用差示扫描量热(DSC)法研究非晶合金的晶化行为,发现合金的晶化为多级晶化。随着升温速度的提高,玻璃转... 采用铜模铸造法制备新型块体非晶合金Mg70Ni15Gd10Ag5(at%),其临界制备尺寸不低于5mm,是目前Mg-Ni基非晶合金制备尺寸的最大值。采用差示扫描量热(DSC)法研究非晶合金的晶化行为,发现合金的晶化为多级晶化。随着升温速度的提高,玻璃转变温度Tg、晶化开始温度Tx、熔化前4个放热峰温度(Tp1、Tp2、Tp3、Tp4)、熔化开始温度(Tm)和液相线温度(Tl)均向高温区移动,晶化行为具有显著的动力学特征。利用Kissinger法计算特征温度对应的激活能,其值分别为Eg=188.05kJ/mol、Ex=144.79kJ/mol、Ep1=138kJ/mol、Ep2=142.40kJ/mol、Ep3=119.10kJ/mol、Ep4=72.86kJ/mol。 展开更多
关键词 块体非晶合金 制备尺寸 晶化行为 Crystallization Behaviors 液相线温度 差示扫描量热 放热峰温度 动力学特征 转变温度 模铸 特征温度 升温速度 熔化 最大值 激活能 高温区 法制备 MG-NI 移动 临界
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少量Y对铜模浇注Mg-Al-Sn-Zn合金组织与性能的影响
12
作者 刘国军 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2020年第5期481-484,共4页
采用抽真空-氩气气氛保护熔炼,铜模浇注,制备了Mg-Al-Sn-Zn-Y镁合金,研究了少量Y对铸态镁合金的相组成、微观组织与力学性能的影响。结果发现,随着Y的添加,生成了Al2Y相,细化了α-Mg枝晶和Mg17Al12共晶相。随Y含量增加,Al2Y相的尺寸变... 采用抽真空-氩气气氛保护熔炼,铜模浇注,制备了Mg-Al-Sn-Zn-Y镁合金,研究了少量Y对铸态镁合金的相组成、微观组织与力学性能的影响。结果发现,随着Y的添加,生成了Al2Y相,细化了α-Mg枝晶和Mg17Al12共晶相。随Y含量增加,Al2Y相的尺寸变大、数量增加。室温拉伸测试结果表明,含0.5%的Y的合金具有较佳的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为247.7 MPa、112.3 MPa和11.52%,与未添加Y的合金相比分别提高了14.5%、9.6%和17.1%,主要是固溶强化、细晶强化和第二相强化导致的结果。Y的添加并没有改变合金的断裂方式。 展开更多
关键词 真空-氩气气氛保护熔炼 模铸 Y元素 Mg-Al-Sn合金
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冷却速度对多元铝硅铸造合金组织与性能的影响 被引量:11
13
作者 高续森 郭永春 +3 位作者 马志军 王建利 杨忠 李建平 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期394-400,共7页
近共晶多元Al-Si合金在汽车、航空、军事领域有广阔的应用前景,通过改变合金冷却速度可以有效改善合金的显微组织。本文通过快速凝固甩带和水冷铜模铸造技术获得Al-11.5Si-4Cu-2.7Ni-Mg-0.45Fe合金,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)... 近共晶多元Al-Si合金在汽车、航空、军事领域有广阔的应用前景,通过改变合金冷却速度可以有效改善合金的显微组织。本文通过快速凝固甩带和水冷铜模铸造技术获得Al-11.5Si-4Cu-2.7Ni-Mg-0.45Fe合金,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等分析测试手段,研究了两种冷却速度对合金微观组织和显微硬度的影响。结果表明,甩带样品的硬度相对水冷铜模样品提高32.22%。此外,水冷铜模铸造使合金显微组织中初生硅尺寸相对常规金属型铸造明显减小;快速凝固甩带样品元素分布较水冷铜模样品更加均匀,甩带样品的微观组织由等轴状α-Al枝晶及少量非晶相组成,不存在明显的凝固析出AlCuNi相,尤其是没有明显Si相的析出。而且,快速凝固甩带试样中Fe元素含量在不同的位置差距比较大,而Mg,Ni,Cu元素的含量差距不大,这与不同金属元素的晶格结构有关。快速凝固甩带的铝相各峰的极值位置相对于水冷铜模向左偏移,即衍射发生小角度偏移,这与合金元素的过固溶有关。 展开更多
关键词 快速凝固甩带 水冷模铸 多元铝硅合金 显微组织 显微硬度
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真空感应熔炼水冷铜模铸造对2024铝合金形变热处理组织及性能的影响 被引量:3
14
作者 叶浩 严红革 +3 位作者 苏斌 曾佩兰 陈吉华 吴鋆 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期11-15,20,共6页
通过拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜和光学显微镜等研究了真空感应熔炼水冷铜模铸造对2024铝合金经形变热处理后组织及性能的影响。结果表明:相对于普通铸造,真空感应熔炼水冷铜模铸造可使合金显微组织得到很大程度的改善,等轴晶数目增... 通过拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜和光学显微镜等研究了真空感应熔炼水冷铜模铸造对2024铝合金经形变热处理后组织及性能的影响。结果表明:相对于普通铸造,真空感应熔炼水冷铜模铸造可使合金显微组织得到很大程度的改善,等轴晶数目增多,晶粒得到明显细化,平均晶粒尺寸从125μm减小至28μm;经过形变热处理后,真空感应熔炼水冷铜模铸造合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到603MPa,581MPa和12%,合金在获得高强度时仍保持较好的塑性;常规铸造合金经形变热处理后试样的拉伸断口形貌呈现脆性断裂特征,而真空感应熔炼水冷铜模铸造合金经形变热处理后试样拉伸断口形貌呈现韧性断裂特征。 展开更多
关键词 2024铝合金 真空感应熔炼 水冷模铸 显微组织 形变热处理
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冷却速率对Al-Cu二元合金凝固组织和性能的影响 被引量:1
15
作者 王向杰 杨凌飞 +2 位作者 谭宏娟 于芳 崔建忠 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2033-2038,共6页
为了研究冷却速率对Al-Cu二元合金凝固组织和性能的影响,通过楔形铜模铸造制备了Al-6%Cu合金铸锭。结果表明,当冷却速率从100 K/s降低到2 K/s时,铸锭晶粒形态的转变过程为:全部柱状晶→柱状晶与等轴晶混合→全部等轴晶。同时,靠近模壁... 为了研究冷却速率对Al-Cu二元合金凝固组织和性能的影响,通过楔形铜模铸造制备了Al-6%Cu合金铸锭。结果表明,当冷却速率从100 K/s降低到2 K/s时,铸锭晶粒形态的转变过程为:全部柱状晶→柱状晶与等轴晶混合→全部等轴晶。同时,靠近模壁处的柱状晶宽度从244.7μm增加到408.2μm,铸锭心部等轴晶的平均晶粒尺寸从629.8μm减小到152.8μm,并且平均枝晶臂间距从10.1μm增加到52.8μm。计算得出Al-6%Cu合金平均枝晶臂间距和冷却速率经验公式中的参数,其中A和n的值分别为78.75和0.41。当冷却速率从100 K/s降低到25 K/s时,共晶Al_(2)Cu的形态从骨骼状变为片层状,在共晶Al_(2)Cu附近的α-Al的形态呈蜂窝状。当冷却速率由2 K/s增加到100 K/s时,Al-6%Cu合金的硬度由618 MPa增加到726 MPa。 展开更多
关键词 Al-Cu二元合金 楔形模铸 凝固组织 冷却速率 性能
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Distribution and engulfment behavior of TiB_2 particles or clusters in wedge-shaped copper casting ingot 被引量:1
16
作者 孙靖 张晓波 +3 位作者 蔡庆 张亦杰 马乃恒 王浩伟 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第1期54-60,共7页
Wedge-shaped copper casting experiment was conducted to study the engulfment behavior of TiB2 particle and the interaction between particle or cluster and the solid/liquid front in commercial pure aluminum matrix. The... Wedge-shaped copper casting experiment was conducted to study the engulfment behavior of TiB2 particle and the interaction between particle or cluster and the solid/liquid front in commercial pure aluminum matrix. The experimental results show that the particle size distribution obeys two separate systems in the whole wedge-cast sample. Furthermore, it is found that the big clusters are pushed to the center of the wedge shaped sample and the single particle or small clusters consisting of few particles are engulfed into the α-Al in the area of the sample edge. The cluster degree of particles varies in different areas, and its value is 0.2 and 0.6 for the cluster fraction in the edge and in the center of the wedge sample, respectively. The cluster diameter does not obey the normal distribution but approximately obeys lognormal distribution in the present work. More importantly, in the whole sample, the particle size obeys two separate log-normal distributions. 展开更多
关键词 discontinuously reinforced aluminum matrix composites Ti B2 wedge-shaped copper mold casting particle distribution particle engulfment
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