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快速凝固微晶材料;快速凝固合金微观组织结构特点 ;快速凝固铝合金 研究背景;铸造铝合金在凝固时容易形成的粗大夹杂，这些夹杂往往含有Fe和Si，将恶化合金的成形性、断裂韧性和持久性能，对疲劳、腐蚀、应力腐蚀和蠕变等性能也有影响，而快速凝固能扩大固溶极限，使这些夹杂全部固溶或呈细小弥散颗粒，因此增加了固溶强化 和时效强化作用。 ;快速凝固铝合金 固溶度扩大;熔铸和快速凝固7091力学性能的比较;快速凝固铝合金实例 轻合金;快速凝固铝合金实例 轻合金;快速凝固铝合金实例 Al-Li合金 ;快速凝固铝合金实例 Al-Li合金 ; 对于添加中等含量合金元素的Al-Li合金，例如：Al-4.5Cu-1.2Li-Mn和Al-3Li-1.5Cu-1Mg-0.2Zr，如果与传统熔铸工艺的产品相比，从合金的强度和延性等方面考虑，也许没有必要用粉末合金代替熔铸合金。然而，人们期望快速凝固工艺能在添加高含量Li和Mg等合金元素方面发 挥作用?。 快速凝固在轻合金方面的另一进展是在Al-Li合金中加Be，明显减轻大型结构件的质量。因为同时提高了强度，其意义不仅仅是减轻质量。如果用熔铸工艺，溶解度极低的Be将在合金中形成粗大的颗粒沉淀， 使合金的延性降低。 ?;快速凝固铝合金实例 高温铝合金;快速凝固耐热铝合金实例;典型快速凝固耐热铝合金;Al-Fe-V-Si合金具有优异的耐蚀性。FVS0812合金在盐雾 中的质量损失很小。 FVS1212耐应力腐蚀开裂能力特别强，合金在3.5％氯化钠溶液中浸40天后，横向施加应力到360MPa也没有开裂，此应力值相当于这种合金拉伸屈服应力的95％。 FVS0812合金的高周疲劳强度与2014-T6合金相当，这时因为合金极细小的微晶结构阻止了疲劳诱导裂纹的萌生；又因为FVS0812合金含有细小球形硅化物，而不是片状或者针状的金属间化合物，所以疲劳裂纹在FVS0812合金中的扩展速度接近于在粗晶粒的2014-T6合金中的速度。 ;典型快速凝固耐热铝合金应用;快速凝固镁合金 研究背景;快速凝固镁合金 研究背景;快速凝固镁合金 组织结构;快速凝固镁合金实例 性 能;快速凝固镁合金的热稳定性比常规Mg合金有较大的提高，例如在Mg-Al-Zr合金中，快速凝固形成???弥散Al3Zr沉淀相钉扎了晶界，阻止了晶粒的长大，所以在300~400℃保温达300小时后仍然能保持室温强度不变。 快速凝固镁合金微观组织结构的均匀化和弥散沉淀相的形成还提高了合金的抗腐蚀能力，例如，常规铸态Mg-5.3mass％Zn-0.6％Zr合金通常具有正电性的α-Mg枝晶和电负性的枝晶间Mg51Zn20相组成，因而很容易受电化学腐蚀，当快速凝固冷速较高时可以完全抑制Mg51Zn20相的形成，使合金的抗电化学腐蚀性能有明显提高。;某些新型快速凝固镁合金还同时具有很好的强度、延性、抗腐蚀性能和高温稳定性，快速凝固Mg-5~8at％Al-1~2at％Zn-0.5~2at％X（X＝Pr、Nd、Ce）就是其中的一种典型合金?。这些合金在快速凝固后在晶粒细小(尺寸为0.36~0.70微米)的基体上产生了弥散的Mg3X或Mg17Y3沉淀相（尺寸为0.04~0.07μm），这些沉淀相是有很高熔点和热稳定性的金属间化合物，所以它们在挤压固结成型和高温条件下没有发生明显的粗化， 并能对晶界产生有效的钉扎作用，因而这些合金具有十分突出的室温和高温综合力学性能。 ?; 高温钛合金的开发始于二十世纪六十年代。首先在钛中添加硅以提高高温蠕变强度，进而又将锆和钼加入到基体中以稳定硅化物弥散颗粒。在500~600℃范围内应用这种含硅和锆的钛合金，就蠕变性能和其它对结构敏感的性能而言，已基本上达到了最佳水平。但此温度范围只要稍高于0.47Tm。如果用这一尺度来衡量材料的能力，那么钛合金远不及高温合金，高温合金的应用范围已经达到了0.9Tm。正因为传统钛合金欠缺高温能力，才促进了对高温钛合金 的开发。 ; 高温钛合金的发展颇为艰难，因为： 在钛合金系中找不到象高温合金中那样在高温下也很稳定并与基体共格的强化相； 当温度高于α转变温度时，硅化物的粗化速度很快，原因是溶质元素硅的扩散速率很高； 高于600℃时发生极快速的氧化反应。从而妨碍了在钛合金高温下的应用。 对此，人们进行了针对性的努力：如以强α-稳定元素的合金化来提高同素异型化温度；采用快速凝固工艺向基体中引入非硅化物的沉淀相或弥散相；用抗氧化涂层涂覆合金的表面等。;以前曾试过向钛中添加大量的稀土元素（～1％原