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巴氏低熔点滑动轴承合金的深过冷与快速凝固研究

专 业: 材料学
关键词: 液态金属 深过冷 无容器处理 快速凝固 共晶生长
分类号: V25
形 态: 共 89 页 约 58,295 个字 约 2.788 M内容
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内容摘要


深过冷液态金属的无容器快速凝固研究是当前空间材料科学领域研究的重要课题。

本文采用硅油净化和落管无容器处理两种实验技术,系统地研究了Pb-Sb、Sn-Sb和Pb-Sn-Sb三种巴氏合金在深过冷条件下的快速凝固规律;利用传热模型分析了在快速凝固条件下Sn-Sb合金的凝固行为;探讨了快速凝固技术对Pb-Sn-Sb合金的组织形成及摩擦磨损性能的影响。

主要取得以下几方面的研究结果:

采用硅油净化法使Pb-11.2wtSb共晶合金、Pb-15wtSb和Pb-18wtSb过共晶合金分别获得33.1K0.13TL、73K0.25TL和 67.9K 0.23TL 的过冷度。

通过理论计算获得了Pb-Sb共晶合金的不对称扩展共生区;表明在过冷状态下,Pb-11.2wtSb共晶合金偏离了共生生长区域,因此得不到完全的共晶组织;而Pb-15wtSb和Pb-18wtSb过共晶合金随着过冷度增大,组织宏观偏析减弱,初生相Sb的形貌逐渐由块状向枝晶状转变。

两种合金在大过冷度条件下,均进入扩展共生区,形成了完全的共晶组织。

在落管无容器处理条件下,Pb-11.2wtSb共晶合金发生了层片状共晶到不规则共晶的..……

全文目录


第一章 文献综述
1.1 液态金属非平衡凝固的研究意义
1.2 快速凝固理论及其研究现状
1.2.1 快速凝固特征及实现方法
1.2.2 快速凝固理论研究现状
1.3 深过冷及快速凝固的热力学和动力学
1.3.1 快速凝固的热力学
1.3.2 快速凝固中的生长动力学
1.4 金属无容器快速凝固
1.4.1 无容器处理技术
1.4.2 二元共晶合金的深过冷与快速凝固
1.4.3 二元包晶合金的深过冷与快速凝固
1.4.4 三元共晶合金的深过冷与快速凝固
1.5 本文研究目标与课题来源
第二章 研究方法与实验装置
2.1 研究对象
2.2 实验方法及装置
2.2.1 硅油净化法
2.2.2 落管无容器处理技术
2.3 凝固组织分析
2.4 磨损实验
2.5 本章小结
第三章 Pb-Sb共晶合金深过冷快速凝固研究
3.1 引言
3.2 Pb-11.2wt%Sb共晶合金的快速凝固
3.2.1 大体积深过冷快速凝固组织
3.2.2 落管中凝固试样的组织形貌
3.2.3 快速共晶生长动力学分析
3.2.4 共晶合金中的竞争形核特征
3.3 Pb-15wt%Sb过共晶合金的快速凝固
3.3.1 深过冷条件下的快速凝固
3.3.2 落管中凝固试样的组织演变
3.3.3 快速凝固机制分析
3.4 Pb-18wt%Sb过共晶合金的快速凝固
3.4.1 硅油净化试样的组织形貌
3.4.2 落管快速凝固组织形貌
3.4.3 Pb-Sb合金相图中的线
3.5 本章小结
第四章 Sn-16wt%Sb过包晶合金快速凝固研究
4.1 引言
4.2 硅油净化条件下的组织形貌
4.3 落管中凝固的组织形貌
4.4 落管中液滴快速凝固过程的模拟计算
4.4.1 液滴凝固过程分析
4.4.2 传热类型的确定
4.4.3 液滴在形核前的冷却速度
4.4.4 形核过冷度的确定
4.4.5 再辉阶段的温度变化
4.4.6 偏析凝固阶段的温度变化
4.4.7 包晶反应阶段固相分数的确定
4.4.8 固态凝固阶段的温度变化
4.5 数值计算结果与讨论
4.6 本章小结
第五章 Pb-Sn-Sb三元共晶合金快速凝固研究
5.1 引言
5.2 Pb-4wt%Sn-12wt%Sb三元共晶合金的快速凝固
5.2.1 大体积深过冷快速凝固组织
5.2.2 落管中凝固试样的组织形貌
5.3 Pb-15wt%Sn-15wt%Sb三元合金的快速凝固
5.3.1 大体积深过冷快速凝固组织
5.3.2 落管中凝固试样的组织形貌
5.3.3 快速凝固机制分析
5.3.3.1 冷却速率及过冷度分析
5.3.3.2 球状不规则共晶晶粒的形成及生长机制
5.3.4 快速枝晶生长动力学分析
5.4 快速凝固Pb-Sn-Sb三元合金的摩擦磨损性能分析
5.4.1 Pb-15wt%Sn-15wt%Sb三元合金的摩擦磨损性能分析
5.4.2 Pb-4wt%Sn-12wt%Sb三元共晶合金的磨损性能分析
5.5 本章小结
结论
参考文献

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