PDF《E03.相分离冶金与材料》

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相分离冶金与材料 分会主席:赵九洲、刘兴军、朱苗勇、许晶、刘建华、何杰 E03-01 冶金及材料领域的相分离现象及本研究团队的相关工作简介 赵九洲 中国科学院金属研究所 相分离现象在冶金及材料制备领域十分常见, 例如, 偏晶合金凝固、 泡沫金属制备、 合金熔体净化等均涉及相分离过程. 本文简述了相分离现象及其在冶金与材料制备相关领域的主要应用,介绍了本研究团队的相关研究工作情况. E03-02

2205 双相不锈钢中奥氏体与铁素体间应变分配的原位研究 张潇,王培,李殿中,李依依. 中国科学院金属研究所 利用同步辐射高能 X 射线、SEM 与EBSD 对含 40%奥氏体+60%铁素体的

2205 双相不锈钢在单轴拉伸过程中铁素体与 奥氏体之间应变分配进行了原位研究.同步辐射高能 X 射线衍射结果表明,在微观弹性阶段奥氏体与铁素体之间不存在应 变分配现象.随着外加应力的增加,奥氏体与铁素体几乎同时发生微观屈服,同时奥氏体的应变开始向铁素体中转移.这种 现象同样被原位 SEM 所观察到,在拉伸过程中奥氏体与铁素体中几乎同时产生滑移带,表明奥氏体与铁素体几乎同时发生 了塑性变形, 而奥氏体中的滑移带穿过相界进入相邻的铁素体晶粒之中, 这意味着塑性形变过程中奥氏体中的形变传递到铁 素体之中.进一步的 EBSD 表征发现在形变初期,微观应变大多集中于奥氏体晶粒内部临近奥氏体与铁素体相界的区域, 随着形变量的增加奥氏体晶粒内部逐渐发生塑性变形, 而铁素体中的微观形变主要集中于相界处. 这意味着两相进入塑性变 形阶段后奥氏体更容易继续发生变形, 而铁素体继续变形相对困难, 从奥氏体转中移到铁素体中的形变聚集到了铁素体与奥 氏体的相界处.本研究利用同步辐射高能 X 射线在统计层面对材料中微观尺度应变进行研究,利用 SEM 与EBSD 在介观尺 度对同步辐射高能 X 射线的实验结果补充与解释.通过结合同步辐射高能 X 射线、SEM 与EBSD 的优势,建立了多相材料 中微观形变多尺度研究的方法. E03-03 超重力条件下高温熔体凝固过程的相分离 郭占成 北京科技大学 钢铁冶金新技术国家重点实验室 E03-04 三元 Al-Sn-Si 偏晶合金的超声凝固机制研究 王宝剑,翟薇,刘金明,魏炳波 西北工业大学 将频率为

20 kHz,振幅分别为

0、7.

2、14.4 和21.6 μm 的功率超声引入三元 Al-45%Sn-5%Si 难混溶合金的凝固全程, 探索了不同超声振幅下偏晶合金微观形貌的演化.同时,将20 kHz、14.4 μm 的高强超声引入不同的凝固阶段,揭示了超声 对宏观偏析抑制和凝固组织细化的机理.热分析表明,在807K 时初生(Al)相开始形核,随后在 801K 时发生三元偏晶反应: L1→L2+(Al)+(Si),最后在 497K 时发生三元共晶反应: L2→(Al)+(Si)+(Sn).无论是在静态条件,还是在超声作用下,均生 成(Al)、(Si)和(Sn)三相,并没有新相生成.在静态条件下,试样沿重力方向发生了严重的宏观偏析,而在凝固过程的全程施 加超声,随着超声振幅的不断提高,试样中宏观偏析的程度逐渐降低,同时凝固组织也得到显著细化.如果在液相阶段施加 超声, 宏观偏析可以得到有效抑制, 这是因为超声的声流效应对液态合金的搅拌作用和空化效应对第二液相液滴的破碎作用 可以有效抑制 Stokes 运动和 Marangoni 运动. 而如果在初生(Al)相形核开始之后施加超声, 试样中依然存在严重的宏观偏析, 这是由于(Al)相和(Si)相的形核与长大以及熔体温度的降低导致粘滞力的急剧增大,严重阻碍了声流的产生.超声作用下, 凝固组织中的气孔率会显著降低,且在液相施加超声时,除气效果更好.在初生(Al)相形核开始之后施加超声,超声的空化 引起的晶体形核和空化引起的枝晶碎断可以有效地细化凝固组织,而液相阶段施加超声,对凝固组织的细化作用并不明显.