金屬遺傳學(xué)課件

1、鑄造金屬遺傳學(xué)山東大學(xué)山東大學(xué) 邊秀房邊秀房一、一、 鑄造過(guò)程中遺傳現(xiàn)象的基本概念鑄造過(guò)程中遺傳現(xiàn)象的基本概念圖1.5給出了A1Si、A1一Ce、A1Mn、A1Sn合金二元狀態(tài)圖上膠狀粒子的亞穩(wěn)定溫度范圍。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)合金加熱到圖中虛線溫度以上時(shí)，在相同的凝固條件下，固體組織發(fā)生明顯變化。二、金屬遺傳性的物理化學(xué)基礎(chǔ)2 21 1 元素的性質(zhì)和濃度對(duì)合金性能的元素的性質(zhì)和濃度對(duì)合金性能的遺傳影響遺傳影響2 22 2 一些元素的濃度對(duì)合全性能的一些元素的濃度對(duì)合全性能的遺傳影響遺傳影響2 23 3 遺傳性的熱力學(xué)分析遺傳性的熱力學(xué)分析2. 4 金屬遺傳機(jī)制研究三、爐料組織遺傳的工藝條件主要影響條件

2、3.4 3.4 澆注和結(jié)晶條件澆注和結(jié)晶條件 中間合金是種用于微細(xì)化鋁及其合金組織、改善其加工工藝性能，提高鋁制品質(zhì)量的持殊爐料；出于A1TiB中間合金組織形態(tài)不同，在加入Ti、B量相同的情況下，對(duì)鋁及其合金的組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯的遺傳效應(yīng)；另外，該中間合金在制備過(guò)程中，組織形成也與金屬的遺傳性有關(guān)。4.1 4.1 熔煉條件對(duì)熔煉條件對(duì) TiAl3化合物是A1Ti中間合金中的主要形核相，也是A1TiB中間合金中的重要形核相。因此，A1Ti(B)中間合金中的TiAl3化合物形態(tài)和分布將對(duì)鋁合金的組織產(chǎn)生強(qiáng)烈的遺傳效應(yīng)。為便于分析，首先從簡(jiǎn)單的A1Ti中間合金開(kāi)始分析。五、鋁合金變質(zhì)過(guò)程的組織遺傳效應(yīng)

3、五、鋁合金變質(zhì)過(guò)程的組織遺傳效應(yīng)A1TiB中間合金作為鋁及其合金用晶粒細(xì)化劑，中間合金作為鋁及其合金用晶粒細(xì)化劑，主要起細(xì)化作用的是該合金中主要起細(xì)化作用的是該合金中TiB2、TiAl3、A1B2等晶體顆粒。細(xì)化作用的實(shí)質(zhì)是影響金等晶體顆粒。細(xì)化作用的實(shí)質(zhì)是影響金屬的形核過(guò)程。它們?cè)谥虚g合金中所處的形屬的形核過(guò)程。它們?cè)谥虚g合金中所處的形態(tài)、大小、分布及其能量和表面狀態(tài)對(duì)所處態(tài)、大小、分布及其能量和表面狀態(tài)對(duì)所處理的合金有直接的遺傳效應(yīng)。理的合金有直接的遺傳效應(yīng)。5.1 A1Sr5.1 A1Sr中間合金變形組織的遺傳效應(yīng)中間合金變形組織的遺傳效應(yīng)六、鑄造缺陷的遺傳性六、鑄造缺陷的遺傳性6.1

4、6.1 鋁硅合金中氣孔的遺傳性鋁硅合金中氣孔的遺傳性6 62 2 鑄鐵縮松的遺傳性鑄鐵縮松的遺傳性七、液態(tài)金屬的熱速處理理論及其應(yīng)用七、液態(tài)金屬的熱速處理理論及其應(yīng)用 所謂液態(tài)金屬的熱速處理(在俄文文獻(xiàn)中稱TCO或TBO)，就是在金屬或合金熔煉時(shí)，把液體過(guò)熱到液相線以上一定溫度(通常是液相線以上250一350)，然后再迅速冷卻到澆注溫度進(jìn)行澆注的鑄造工藝。其目的是為了充分發(fā)揮材料的潛力，提高金屬或合金產(chǎn)品的性能，顯著改善鑄錠和鑄件的質(zhì)量。 1. 金屬或合金由固態(tài)向液態(tài)的轉(zhuǎn)變，不會(huì)引起近程有序結(jié)構(gòu)的重新組合。 2液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)是微觀不均勻的，它是由成分和結(jié)構(gòu)不同的游動(dòng)的原子集團(tuán)與它們之間的各種組

5、元原子呈紊亂分布的無(wú)序帶所組成。在集團(tuán)內(nèi)部，原子的排列和組合與原有的固體相似。3在液態(tài)金屬及其合金中，如同固體中相類似，存在著同素異構(gòu)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。7 72 2 液體金屬熱速處理的工藝條件液體金屬熱速處理的工藝條件7.4 7.4 熱速處理工藝在其它合金材料中的應(yīng)用熱速處理工藝在其它合金材料中的應(yīng)用7.4.1 7.4.1 鑄鐵材料鑄鐵材料 7.4.2 7.4.2 鎳基耐熱合金鎳基耐熱合金對(duì)鎳基耐熱合金熔體結(jié)構(gòu)和物性的實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)鎳基耐熱合金熔體結(jié)構(gòu)和物性的實(shí)驗(yàn)研究，也證實(shí)了凝固前熔體中存在著不平衡性，鎳基也證實(shí)了凝固前熔體中存在著不平衡性，鎳基合金的電阻率和表面張力與溫度的關(guān)系曲線有合金的電阻率和表面張力與溫度的關(guān)系曲線有類似于鋁合金熔體與溫度的關(guān)系。類似于鋁合金熔體與溫度的關(guān)系。7.4.3 粉末冶金 絕大多數(shù)金屬及合金粉末的制取都與熔體制備和分散工藝有關(guān)。7.4.4 非晶和微晶材料 對(duì)于非晶Fe、Ni