冷卻速率對Ni-Nb合金非平衡凝固組織的影響
本文選題:Ni-Nb合金 + 冷卻速率 ; 參考:《稀有金屬材料與工程》2015年06期
【摘要】:采用階梯銅模噴鑄方式開展了Ni-10%Nb(質(zhì)量分?jǐn)?shù))合金非平衡凝固實驗,并利用Procast軟件對不同銅模內(nèi)徑所對應(yīng)的冷卻速率進行了計算。綜合采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡及能譜分析儀對不同冷速條件下合金二次枝晶間距、溶質(zhì)含量等組織參量進行表征。實驗結(jié)果表明,隨銅模內(nèi)徑減小,合金冷卻速率增加,二次枝晶間距減小,枝晶主干中溶質(zhì)含量得到明顯提高。在此基礎(chǔ)上,利用枝晶生長模型對不同過冷度條件下的枝晶生長速率進行了計算。分析結(jié)果表明,隨冷卻速率增加,凝固發(fā)生時過冷度增大,枝晶生長速度提高,溶質(zhì)截留現(xiàn)象趨于嚴(yán)重,導(dǎo)致溶質(zhì)過飽和現(xiàn)象發(fā)生。此外,冷卻速率的提高還有利于減小液/固界面前沿溶質(zhì)擴散區(qū)長度,導(dǎo)致二次枝晶間距減小。
[Abstract]:The non-equilibrium solidification experiments of Ni-10 NB (mass fraction) alloy were carried out by means of step copper mold spray casting, and the cooling rates corresponding to different internal diameters of copper dies were calculated by Procast software. The secondary dendrite spacing and solute content of the alloy were characterized by optical microscope, scanning electron microscope and energy dispersive spectrum analyzer. The experimental results show that the cooling rate increases, the secondary dendrite spacing decreases, and the solute content in the dendrite trunk increases with the decrease of copper die diameter. On this basis, the dendritic growth rate under different undercooling conditions was calculated by using dendritic growth model. The results show that with the increase of cooling rate, the undercooling degree increases, the dendritic growth rate increases, and the solute retention becomes more serious, which leads to the phenomenon of solute supersaturation. In addition, the increase of cooling rate can also reduce the length of solute diffusion zone at the front of the liquid-solid interface, resulting in the decrease of secondary dendritic spacing.
【作者單位】: 南昌航空大學(xué)輕合金加工科學(xué)與技術(shù)國防重點學(xué)科實驗室;中航工業(yè)南方航空工業(yè)集團有限公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51164028) 江西省教育廳青年基金(GJJ12446) 輕合金加工科學(xué)與技術(shù)國防重點學(xué)科實驗室開放課題GF201201003)
【分類號】:TG292
【參考文獻】
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【共引文獻】
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本文編號:1830627
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