考虑凝固收缩作用的凝固过程及其液相流动的有限元计算模型

当要考虑凝固收缩作用所带来的密度变化时，至今所得出的凝固过程及其液相流动数学模型在应用有限元方法进行计算机模拟时有困难。通过建立Ａ变量及与速度的关系，提出了以固液两相区微元体守恒性分析为基础，建立了质量、动量、能量方程式。     

钠盐对铝硅合金的变质

采用高纯铝和硅（＞ ９９．９９％ ｗ ｔ）配制Ａｌ－１０％ Ｓｉ二元合金，经三元钠盐变质，研究合金中共晶硅相。结果表明：铝硅合金共晶凝固时，硅相滞后于铝相结晶。进行钠盐变质处理后，共晶凝固时硅相滞后更加明显，并使之由片状转变为纤维状。钠盐变质后的共晶硅中有较多的孪晶，孪晶轴为（１１１）Ｓｉ；孪晶方向为（２１１）Ｓｉ，共晶两相的位向关系符合〔１００〕Ａｌ∥〔１１０〕Ｓｉ。钠盐变质后的共晶硅以孪晶沟槽（ＴＰＲＥ）长大机制进行分枝、细化和弯曲，从而证明孪晶沟槽长大机制是产生变质结构的重要途径。     

垂直定向凝固钢锭及解剖分析

为适应制做各种高质量超厚管板及饼类锻件的要求，提高金属利用率和节约能源，研究开发出一种制造定向凝固大型钢锭技术。应用该技术，不需要复杂的激冷方式，就可以使大型钢锭在一定高度范围内消除各种宏观偏析。试验中，采用侧壁保温、顶面发热剂覆盖、大型铸铁底板激冷的方式，制做垂直定向凝固８００×１２００ｍｍ低合金钢２０ＭｎＭｏ钢锭，在距离底板５６０ｍｍ高度范围内，组织致密，无铸造缺隐。     

钠盐变质铝硅合金中的共晶硅相

采用高纯铝和硅(＞99.99wt%)配制Al-10%Si二元合金,经三元钠盐变质,研究合金中共晶硅相.结果表明,铝硅合金共晶凝固时,硅相滞后于铝相结晶.进行钠盐变质处理后,共晶凝固时硅相滞后更加明显,并使之由片状转变为纤维状.钠盐变质后的共晶硅中有较多的孪晶,孪晶轴为(111)Si,孪晶方向为(211)Si,共晶两相的位向关系符合[100]Al∥[110]Si.钠盐变质后的共晶硅以孪晶沟槽(TPRE)长大机制进行分枝、细化和弯曲,从而证明孪晶沟槽长大机制是产生变质结构的重要途径.