弥散固态颗粒对Al-Bi合金液-液相分离过程的影响

摘要：

通过向Al-Bi难混溶合金中添加稀土生成CeBi2颗粒,在液淬和自然冷却2种冷却方式下研究固态颗粒对液-液相分离的作用.固态颗粒成为富Bi液滴的形核质点,提高了形核率,促进液滴尺寸细化和弥散分布,进而提高了合金耐磨性能.通过分散粒子法对富Bi液滴的运动、生长和凝并行为进行模拟分析,发现Stokes运动是富Bi液滴宏观偏析的主要成因,熔体自然对流对液滴分布也有一定影响.添加Ce增加了凝固各时间段的富Bi液滴数量,细化液滴尺寸,使液滴运动速度降低.与较快出现宏观偏析的Al-Bi合金相比,Al-Bi-Ce合金中虽然有同样的粗化和偏析趋势,但进行速度相对较慢,宏观偏析较轻.液滴在凝并后期出现了尺寸的多峰分布,峰值随液滴尺寸增加由高向低排列.数值模拟结果与实验统计结果体现了较好的一致性.

关键词：难混溶合金、Al-Bi、Ce、液-液分离、固态颗粒

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分类号：TG146.1;TG113.12(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目Nos.51674083和50901019,高等学校学科创新引智计划项目No.B07015

在线出版日期：2019-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：399-409