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作者:蒙毅;李岑;杨越;
单位:北方工业大学机械与材料工程学院;
摘要:Al-V中间合金制备工艺参数直接影响其中不同含V相的形成。将Al-V中间合金熔体在1150℃条件下,分别浇入“楔形”水冷铜模、石墨模和耐火材料模,制备不同冷却速率条件下的Al-4%V(质量分数)中间合金。定量统计合金中不同含V相占比、平均尺寸和尺寸分布等本征参数,探究这些参数受平均凝固冷却速率(v_s)的影响规律。结果表明:当v_s处于120.4~308.5℃·s~(-1)的范围时,只形成Al_3V相,其面积占比随v_s的增大先增加后降低,最大面积分数达到14.56%。当v_s低于120.4℃·s~(-1)时,随v_s升高Al_3V面积占比迅速增加而Al_(10)V面积占比迅速降低直至最终几乎消失;而当v_s高于308.5℃·s~(-1)时,反而是Al_3V面积占比随v_s升高而迅速减少直至最终几乎消失,Al_(10)V面积占比大幅增加。v_s升高可有效细化Al_(10)V相和Al_3V相:当v_s较低(≤54.0℃·s~(-1))时,v_s的增加对Al_3V相细化效果更显著;反之,当v_s超过54.0℃·s~(-1)时,v_s的增加对Al_(10)V相细化效果更显著,其平均尺寸最小可低至4.1μm~2。v_s对Al_(10)V相尺寸波动的影响比Al_3V相的大:Al_(10)V相的尺寸波动随v_s的降低而增大,而Al_3V相尺寸波动随v_s的增大先增加后降低,v_s在120.4℃·s~(-1)时Al_3V尺寸波动最大。
关键词:中间合金;;V结晶相;;凝固;;冷却速率;;尺寸分布
基金资助:国家自然科学基金青年基金项目(51804010);; 北京市教育委员会科技计划一般项目(KM201910009007);; 北方工业大学“毓优人才培养计划”项目(214051360020XN212/014);; 2022年大学生创新创业训练计划项目(108051360022XN326)资助