Zn-（2.00～4.00）%Cu包晶合金凝固组织的演变

论文题目: Zn-（2.00～4.00）%Cu包晶合金凝固组织的演变

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料加工工程

作者: 吴建春

导师: 董寅生

关键词: 包晶合金,凝固,组织演化,层片状结构,亚稳相图

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 包晶合金是一类重要的工程材料,本文通过对近包晶成分Zn-（2.00～4.00）%Cu合金凝固过程中的温度变化和凝固组织的分析,研究了合金成分和凝固条件对包晶合金组织形成的影响规律;并应用包晶合金亚稳相图对包晶合金的凝固组织的演变进行了解释。研究结果表明,在冷却速度较低时,凝固组织为少量弥散的ε相+η相基体,随着铸型冷却速度的提高,组织中ε相的比例增加,弥散的ε相向连续的树枝晶发展。包晶相的形核过冷度在同种铸型条件下,随含Cu量的增加呈现减小的趋势。在定向凝固条件下,得到了一种规则定向的层片状（ε+η）凝固组织εCεηP,随着含Cu量的增加,可以观察到少量与层片相交的不规则ε相出现。应用Zn-Cu包晶合金亚稳相图分析认为,在定向凝固条件下,由于界面非平衡效应的影响,平衡的包晶相图将发生向亚稳共晶相图的转变,形成两相层片状生长的组织。对Zn-Cu包晶合金凝固组织的研究表明,层片状共生生长组织的形成,起主要作用的不是合金凝固过程的冷却速度,而是单向的温度梯度;仅提高合金凝固时的冷却速度,而没有形成单向温度梯度,不能得到层片状组织。

论文目录:

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 包晶合金凝固的基本概念

1.2.1 包晶凝固的定义

1.2.2 包晶凝固的形核和生长

1.2.3 包晶凝固组织选择及共生生长

1.3 包晶合金国内外研究现状

1.3.1 Ti-Al、Ni-Al高温合金

1.3.2 Fe基包晶合金

1.3.3 高温超导稀土氧化物RE-Ba-Cu-O包晶合金

1.3.4 稀土永磁Nd-Fe-B包晶合金

1.4 课题主要研究内容

第二章 实验方法

2.1 合金的成分选定

2.2 实验方案

2.2.1 合金的熔制

2.2.2 实验装置的设计及其实现

2.3 取样及分析

2.3.1 试样的制取

2.3.2 试样的分析

2.3.2.1 成分分析

2.3.2.2 组织观察与分析

2.3.2.3 相比例分析

第三章 Zn-Cu包晶合金常规凝固组织的形成与分析

3.1 Zn-2.00%Cu样品的凝固组织

3.2 Zn-2.75%Cu样品的凝固组织

3.3 Zn-3.00%Cu样品的凝固组织

3.4 Zn-4.00%Cu样品的凝固组织

3.5 凝固组织演化分析

3.5.1 凝固组织形成分析

3.5.2 ε相相比例变化规律

3.5.3 包晶相形核过冷度变化规律

3.6 Zn-Cu合金速凝薄片样品的凝固组织

3.7 本章小结

第四章 Zn-Cu包晶合金定向凝固组织的形成与分析

4.1 4#铸型定向凝固样品的微观组织

4.2 5#铸型定向凝固样品的微观组织

4.3 4#和5#铸型差异分析

4.4 Zn-Cu 包晶合金层片状结构及分析

4.4.1 层片状组织微观组织与成分分析

4.4.2 层片状组织相结构鉴定

4.4.3 层片间距测量

4.4.4 生长优势相的分析

4.5 包晶凝固共生生长组织形成机理分析

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

致谢

参考文献

作者简介

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攻读学位期间申请的专利

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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