Cu-Co-Fe合金雾化合金液滴凝固过程研究
本文选题:Cu-Co-Fe合金 + 液相分离 ; 参考:《金属学报》2015年07期
【摘要】:对Cu-10%Co-10%Fe(质量分数)亚稳液态组元不混溶合金开展了气体雾化快速凝固实验,制备了富Fe-Co相球形粒子均匀分布于基体Cu的复合粉末,建立了Cu-Co-Fe合金雾化液滴冷却过程中的温度场、浓度场和液-液相变动力学控制方程,研发了耦合合金热力学和相变动力学的模拟方法,模拟分析了Cu-10%Co-10%Fe合金雾化液滴的凝固组织形成过程.实验和模拟结果表明,在气体雾化快速凝固条件下,液-液相变过程中富Fe-Co相液滴Marangoni迁移和Ostwald熟化的影响很弱,粉末中心绝大部分区域内富Fe-Co相粒子的空间分布均匀.对于直径小于220 mm的Cu-10%Co-10%Fe合金粉末,富Fe-Co相粒子的平均半径Ra和数量密度N与雾化粉末直径d之间符合指数关系.
[Abstract]:The rapid solidification experiments of Cu-10%Co-10 (mass fraction) metastable liquid component immiscible alloy were carried out. The composite powders with rich Fe-Co phase spherical particles distributed uniformly in the matrix Cu were prepared. The control equations of temperature field, concentration field and liquid-liquid phase change dynamics in the cooling process of atomized droplet of Cu-Co-Fe alloy were established, and the simulation methods of thermodynamics and phase transformation kinetics of coupled alloy were developed. The solidification microstructure of atomized droplets of Cu-10%Co-10 alloy was simulated and analyzed. The experimental and simulation results show that under the condition of rapid solidification by gas atomization, the effect of Marangoni migration and Ostwald ripening on Fe-Co rich droplets is weak during liquid-liquid phase transformation, and the spatial distribution of Fe-Co rich particles in most regions of the powder center is uniform. For Cu-10%Co-10 alloy powder with diameter less than 220mm, the relationship between the average radius Ra and number density N of the rich Fe-Co phase particles and the diameter d of the atomized powder is in accordance with the exponential relationship.
【作者单位】: 辽宁石油化工大学机械工程学院;中国科学院金属研究所;
【基金】:国家自然科学基金项目51271185,51031003和51471173资助~~
【分类号】:TG146.11;TB383.3
【参考文献】
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1 代富平;曹崇德;魏炳波;;三元Cu_(60)Fe_(30)Co_(10)包晶合金的亚稳液相分离与快速凝固[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2007年03期
2 何杰,赵九洲;快速凝固Cu-Fe难混溶合金的显微组织[J];金属学报;2005年04期
3 崔红保;郭景杰;苏彦庆;吴士平;李新中;傅恒志;;Cu-Pb过偏晶合金颗粒生长和Ostwald熟化的相场法模拟[J];金属学报;2007年09期
4 代富平;魏炳波;;三元Fe-Co-Cu包晶合金中壳核组织形成机制[J];科学通报;2009年04期
5 周丰茂;孙东科;朱鸣芳;;偏晶合金液-液相分离的格子玻尔兹曼方法模拟[J];物理学报;2010年05期
【共引文献】
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1 何杰;赵九洲;李海权;;Cu基亚稳难混溶合金液-液相变[J];北京科技大学学报;2008年12期
2 曾祥;曹崇德;孙占波;文喜星;;不同冷却条件下Cu_(40)Co_(30)Cr_(30)三元合金的液相分离凝固组织[J];材料导报;2011年22期
3 刘宁;;快速凝固Cu基液相不混溶合金的研究现状[J];材料导报;2011年S1期
4 曹敏敏;周志明;唐丽文;雷彬彬;胡洋;;高强高导Cu-Fe合金的研究进展[J];材料导报;2011年S2期
5 董世运,韩杰才,杜善义;铝合金表面激光熔覆Cu基复合涂层的组织及摩擦磨损性能[J];材料工程;2001年02期
6 董世运,韩杰才,杜善义;激光熔覆铜基自生复合材料涂层及其耐磨性能[J];材料开发与应用;2000年03期
7 王宥宏;孙占波;周轩;宋晓平;;冷却速度对CuCr25合金凝固过程的影响(英文)[J];稀有金属材料与工程;2006年08期
8 ;Liquid-phase Separation in Rapid Solidification of Undercooled Fe-Co-Cu Melts[J];Journal of Materials Science & Technology;2012年07期
9 王维夫;孙凤久;王茂才;;激光熔覆铜基合金涂层中的液相分离行为[J];哈尔滨工程大学学报;2008年07期
10 董世运,张幸红,赫晓东,徐滨士;激光熔覆铜基自生复合材料设计及其涂层研究[J];哈尔滨工业大学学报;2003年02期
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1 王翠萍;刘兴军;大沼郁雄;贝沼亮介;石田清仁;;Design and Development of the Self-assembled Composite Materials[A];第十二届全国相图学术会议论文集[C];2004年
2 王翠萍;刘兴军;大沼郁雄;対沼亮介;石田清仁;;Thermodynamic Database of the Phase Diagrams in Copper Base Alloy Systems and Its Application[A];第十二届全国相图学术会议论文集[C];2004年
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2 鲁晓宇;包晶合金的深过冷与快速凝固研究[D];西北工业大学;2000年
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4 贾建刚;Fe_3Si基有序合金材料及其摩擦学与抗氧化性能研究[D];兰州理工大学;2008年
5 崔红保;高温度梯度定向凝固Al-In和Cu-Pb合金组织演化[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 王维夫;采用激光与微弧火花制备铝、钛合金自生复合强化涂层研究[D];东北大学;2009年
7 陈雷达;电迁移作用下无铅焊点中的交互作用及界面反应研究[D];大连理工大学;2012年
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2 郑红星;过冷Ni-Pb偏晶合金凝固组织及凝固行为[D];西安理工大学;2002年
3 姜晓飞;CMT法30CrMnSi钢板表面熔覆CuSi3工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 罗英;熔渗法制备铜合金[D];南昌大学;2007年
5 张兴;亚稳材料的快速凝固连接[D];西安理工大学;2008年
6 李雷鸣;Zr基非晶合金的形成能力与性能表征[D];西安理工大学;2008年
7 王洋丽;Cu-Cr合金的液相分解[D];太原科技大学;2008年
8 魏广玲;铝合金表面激光熔覆Cu基复合涂层研究[D];大连理工大学;2010年
9 康晶;铜铁低维材料的电容储能冲击焊接研究[D];西安理工大学;2009年
10 周少明;化学镀Ni-P基体无铅焊点电迁移研究[D];大连理工大学;2012年
【二级参考文献】
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1 周武平,吕大铭;Fe含量对CuCrFe真空触头材料组织和性能的影响[J];稀有金属材料与工程;1993年01期
2 代富平,曹崇德,魏炳波;Ni-5%Sn合金熔体的热物理性质[J];中国科学G辑:物理学、力学、天文学;2005年05期
3 代富平;曹崇德;魏炳波;;三元Cu_(60)Fe_(30)Co_(10)包晶合金的亚稳液相分离与快速凝固[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2007年03期
4 赵九洲,胡壮麒,L.Ratke;偏晶合金液-液相变过程模拟[J];金属学报;2004年01期
5 崔红保;郭景杰;苏彦庆;吴士平;李新中;傅恒志;;Cu-Pb过偏晶合金颗粒生长和Ostwald熟化的相场法模拟[J];金属学报;2007年09期
6 王海鹏,曹崇德,魏炳波;自由落体条件下的快速偏晶凝固[J];科学通报;2003年24期
7 冯士德;钟霖浩;高守亭;;格子Boltzmann模型平衡分布边界条件和多棱柱排列渗流流场的数值模拟[J];物理学报;2007年03期
8 翟薇;王楠;魏炳波;;偏晶溶液相分离过程的实时观测研究[J];物理学报;2007年04期
,本文编号:1831041
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