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、 鑄造過程中遺傳現(xiàn)象的基本概念鑄造過程中遺傳現(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，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)和濃度對合金性能的元素的性質(zhì)和濃度對合金性能的遺傳影響遺傳影響2 22 2 一些元素的濃度對合全性能的一些元素的濃度對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 熔煉條件對熔煉條件對 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)和分布將對鋁合金的組織產(chǎn)生強烈的遺傳效應(yīng)。為便于分析，首先從簡單的A1Ti中間合金開始分析。五、鋁合金變質(zhì)過程的組織遺傳效應(yīng)

3、五、鋁合金變質(zhì)過程的組織遺傳效應(yīng)A1TiB中間合金作為鋁及其合金用晶粒細化劑，中間合金作為鋁及其合金用晶粒細化劑，主要起細化作用的是該合金中主要起細化作用的是該合金中TiB2、TiAl3、A1B2等晶體顆粒。細化作用的實質(zhì)是影響金等晶體顆粒。細化作用的實質(zhì)是影響金屬的形核過程。它們在中間合金中所處的形屬的形核過程。它們在中間合金中所處的形態(tài)、大小、分布及其能量和表面狀態(tài)對所處態(tài)、大小、分布及其能量和表面狀態(tài)對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(在俄文文獻中稱TCO或TBO)，就是在金屬或合金熔煉時，把液體過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)不同的游動的原子集團與它們之間的各種組

5、元原子呈紊亂分布的無序帶所組成。在集團內(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鎳基耐熱合金熔體結(jié)構(gòu)和物性的實驗研究，對鎳基耐熱合金熔體結(jié)構(gòu)和物性的實驗研究，也證實了凝固前熔體中存在著不平衡性，鎳基也證實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 對于非晶Fe、Ni