纵向磁场作用下DZ417G高温合金的枝晶生长行为

研究纵向磁场对高温合金DZ417G定向凝固显微组织的影响。结果表明:在较低生长速率下,磁场能显著影响高温合金柱状枝晶的生长;低磁场(0.1T)能使枝晶生长规则化,生长方向逐渐统一并平行于磁场方向,一次枝晶臂间距减小;高磁场(2T)破坏枝晶生长,枝晶发生断裂,逐渐出现一些云状组织;随着生长速率的增大,磁场的影响逐渐减弱。并从磁场诱发热电磁对流和熔体流动影响枝晶生长的角度对实验结果进行分析。     

纵向静磁场对单晶高温合金DD483组织及蠕变性能的影响

在静磁场下进行高温合金DD483的定向凝固实验,研究了不同磁场强度对单晶镍基高温合金DD483凝固组织枝晶形貌、合金元素偏析系数、析出相和蠕变性能的影响.结果表明:纵向静磁场的施加使高温合金DD483单晶生长性受到破坏,强的磁场使得枝晶定向生长形态受到破坏,形成“雀斑组织”,对一次枝晶间距影响不大.施加磁场使得该单晶合金中合金元素的偏析降低;也使单晶高温合金DD483凝固态组织中γ’析出尺寸降低、碳化物和共晶组织尺寸和含量显著减小.同时磁场对该合金的单晶性和枝晶的定向生长行为的破坏使得合金的蠕变性能降低.     

纵向磁场对不同尺寸定向凝固高温合金DZ417G组织的影响

进行了外加纵向静磁场下高温合金DZ417G的定向凝固实验,考察了纵向磁场对不同尺寸试样凝固组织形貌的影响.结果显示,在温度悌度为70℃/cm,抽拉速率为5μm/s时,施加磁场后一次枝晶间距减小,并在试样边缘出现等轴晶组织;随着试样尺寸的增大,在试样边缘和中心的柱状枝晶组织遭到破坏,形成等轴晶组织,且出现"斑状"偏析.这些现象可归结为磁场在固/液界面前沿合金熔体中诱发的热电磁对流(TEMC)所致.     

Al-Cu合金凝固枝晶生长的数值模拟

基于元胞自动机方法构建了枝晶生长数值模型,并将其应用于Al-Cu二元合金凝固过程的模拟。在该模型中,枝晶尖端生长速度模型基于溶质守恒建立。模拟过程中重点考虑不同冷却速率及形核条件对柱状树枝晶形态与溶质偏析的影响。计算结果表明,凝固过程中溶质易于富集在枝晶臂之间的封闭或半封闭区域。同时,随着冷却速率加大,晶界偏析变得更为显著。形核密度在一定程度上影响着枝晶形态,特别是影响着二次和三次枝晶的生长。     

中速生长条件下单晶高温合金组织及偏析研究

本文利用高梯度定向凝固设备研究了镍基高温合金在中等凝固速率条件下枝晶组织和偏析变化的基本规律,实验发现采用高梯度定向凝固技术可以得到具有超细枝晶组织的单晶高温合金材料,枝晶偏析在低速生长时随冷却速率的增加而增加,而在高速生长时形成的超细枝晶组织中,枝晶偏析随冷却速率的增加而减小。     

单晶镍基高温合金DD8激光快速熔凝组织

DD8单晶镍基高温合金经激光扫描快速熔凝后, 熔池表面宽度随扫描速率增加变窄; 一次枝晶间距随冷却速率增加而减小. 分析表明: 熔凝后元素的枝晶偏析不明显, 合金成分趋于均匀. 熔凝后的凝固形态由熔池底部到表面依次为准平面凝固、胞状凝固、胞枝状凝固和细密枝晶凝固. 准平面和胞状凝固区由γ固溶体及弥散γ'相 (20 nm) 组成. 在胞枝晶和枝晶凝固区, 枝晶间出现一种高Ti含量条状相. 在过渡区, γ固溶体及γ'相皆部分熔凝, 未全溶的γ'相成为熔凝再析出弥散γ'相的核心, 过渡区γ'相呈堆状分布.     

Al-0.035Ni合金凝固过程微观组织的相场法数值模拟

采用相场法对Al-0.035Ni合金在凝固过程中的微观组织进行数值模拟。分别模拟时间步长、各向异性系数和过冷度下Al-0.035Ni合金的枝晶生长过程;分析了Al-0.035Ni合金中过冷度对溶质分布的影响。结果表明:随着时间步长的不断增大,晶粒生长由最初的近圆形向枝晶状形貌转变,沿晶轴方向的枝晶生长速率明显快于其他方向。当各向异性系数较小时晶体生长缓慢,晶核在各个方向上的生长速度并没有太大的差异;随着各向异性系数的增大,晶粒在主轴方向上的生长优势越发明显。合金等轴枝晶周围的热扩散层由于受过冷度的影响,其枝晶尖端具有不同的生长速率;当增大过冷度时,枝晶尖端的生长速率随之增大,尖端形核半径呈减小趋势。此外,过冷度对合金枝晶内的溶质偏析影响不容忽视,会在枝晶内形成明显的溶质梯度。     

稳恒强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金凝固组织、微观偏析及显微硬度的影响EI北大核心CSCD

研究稳恒强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金凝固过程中微观组织形貌、枝晶主干处成分偏析及显微硬度的影响规律。结果表明:对比无磁场条件,2 T强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金试样微观组织与枝晶主干处微观偏析的影响并不大。但当磁感应强度提高至4~6 T时,试样枝晶数量明显减少,尺寸显著粗化;且枝晶主干处Sn元素含量明显下降,Ni元素含量则明显升高。此外,强磁场的施加能显著提高Cu-15Ni-8Sn合金枝晶主干的显微硬度,对比无磁场条件,施加6 T强磁场时合金中枝晶主干处显微硬度上升74.4%。强磁场对Cu-Ni-Sn合金微观偏析及显微硬度的影响主要与磁场在合金凝固过程中对Sn、Ni等元素扩散的影响有关。     

冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织的影响

通过改变凝固过程中的冷却速率,研究了冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织与成分微观偏析的影响.随冷却速率提高,合金组织明显细化,初生相形貌由粗大等轴枝晶逐渐向细小树枝晶转变,合金凝固过程中形核率增加,合金晶粒尺寸逐渐减小;冷却速率的提高可以降低溶质元素的扩散速率,从而增加合金元素在枝晶干中的固溶度,减轻凝固过程中合金元素Gd与Y的微观偏析,同时使凝固过程中形成的共晶减少,共晶组织分布更加弥散、均匀.     

Fe-C合金焊接熔池凝固过程CET转变的数值模拟

基于元胞自动机方法建立了枝晶生长的数值模型,应用该模型模拟了Fe-C合金焊接熔池凝固期间柱状晶向等轴晶(CET)转变过程中枝晶生长形貌与溶质浓度分布状况. 模拟过程主要考虑不同扰动振幅和冷却速率对柱状晶向等轴晶转变的影响. 结果表明,随着时间步长增大,晶粒数逐渐增多,最终趋于稳定值;当冷却速率增加时,生长速度增大,枝晶生长的越充分,显微偏析越严重,而CET转变所需时间越短;当扰动振幅增大时,一次枝晶生长的越细,二次、三次枝晶竞争越激烈.     

EFFECT OF TEMPERING IN PULSE MAGNETIC FIELD ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF HIGH SPEED STEEL

Using a self-made pulse magnetic field heat treatment equipment with low or medium intensi-ty,the tempering process of high speed steel W6Mo5Cr4V2 was investigated.It was foundthat the secondary hardening process and the transformation of retained austenite for the steelwere accelerated by the pulse magnetic field,and the tempering period could be reduced tohalf of the original.It was shown by the analyses of X-ray and eletron microscopy that theprecipitation of carbides becomes more homogeneous and dispersive,and the tetragonality ofmartensite increases obviousely,which causes the improvement of hardness and red-hardnessfor the steel.It was confirmed that the service life of tools as centre bits,screw taps andpunches for nuts could be increased by 0.4 to 1.4 times by the tempering in magnetic field.     

低,中强度脉冲磁场回火对高速钢的组织和性能的影响

用自制的低、中强度脉冲磁场(25—100kA/m)热处理设备对高速钢的回火进行了系统的研究。发现,高速钢在脉冲磁场中回火可显著加速二次硬化过程,促进残余奥氏体转变,使回火时间缩短一半以上。X射线和电镜分析表明:脉冲磁场回火不仅使马氏体中合金碳化物的析出更加均匀弥散,而且使马氏体的正方度明显升高,从而赋于高速钢更高的硬度和红硬性。并经生产实际考核证明,经脉冲磁场回火的高速钢中心钻、丝锥和螺帽孔冲头的服役寿命平均提高40—140%。     

DEPENDENCE OF MAGNETISM OF Nd-Fe-B SINTERMAGNETS ON ORIENTATION MAGNETIC FIELD

The effect of the orientation magnetic field on the permanent magnetism of Nd-Fe-B sintermagnets is investigated. The results show that the variation law of mag-netism with orientation field obviosly changes at the critical orientation field and the in-tensity of the orientation field should be determined by the dimension ratio of the magnet for effectively utilizing its magnetic energv product.     

INFLUENCES OF NEODYMIUM ON MAGNETIC CHARACTERISTICS OF ELECTROPLATING CoNdNiMnP FILMS

In order to improve the performances of electroplating permanent magnetic films, ncodymium is introduced into the electroplating CoNiMnP permanent magnetic films. The influences of the neodymium content are also investigated by varying NdCl3 plating bath concentration. The neodymium-doped films are analyzed by energy dispersive spectrum (EDS), vibrating sample magnetometer (VSM) and magnetic force microscope (MFM). The experimental results show that high magnetic performances of CoNdNiMnP permanent magnetic films with vertical anisotropy could be fabricated with current density 5mA/crne at room temperature. With the increasing of neodymium contents, the magnetic properties of films were improved. However when neodymium contents exceeded 3.5wt%, the magnetic properties of films are not improved any more. The increase of film magnetic properties results from the ferromagnetic-coupling between light rare earth element-neodymium and transition metal element-cobalt.     

铝电解槽磁场和磁流体问题的研究

论述了铝电解槽磁场和磁流体的基本特征,磁场平衡设计,磁流体动态变化特性,铁磁物质影响以及磁场对工艺过程的影响作用。     

外磁场下MIG焊梯度功能材料制备模拟及实验研究

建立了梯度功能材料MIG焊熔积成形制备时磁场环境、焊枪及金属焊样的三维有限元模型.采用Maxwell涡流场及瞬态场对永磁场、交变磁场以及无外加磁场3种MIG焊工艺进行了模拟,并进行了相关实验验证.模拟结果表明,永磁场条件下,熔池受恒定强磁力作用,对熔化金属的搅拌能力弱,无法充分使Al粉和合金钢焊丝融合,不能实现制备梯度功能材料的目的;交变磁场条件下,因熔池受到轴向振荡磁力和横向挤压磁力的共同作用,对熔池的搅拌作用强,有助于梯度功能材料的熔积成形.实验结果与模拟结果符合良好,无磁场条件下,制备出的材料Al含量梯度功能不佳;永磁场条件下,Al粉无法进入焊样中;交变磁场条件下熔积成形的焊样中Al含量呈梯度分布.     

外加磁场对焊接过程的影响

论述了外加磁场对焊接电弧形态、焊接熔池形状、焊缝显微镜组织、焊接缺陷、接头力学性能及残余应力的影响，并讨论了电磁作用下焊接技术的发展方向。     

微型NiFe磁性薄膜元件中Neel畴壁极性的转变过程

观察和分析了300 μm×40 μm×40 nm的NiFe磁性薄膜元件在难轴方向反磁化时磁畴结构转变,特别是Neel畴壁从正极性壁(N+)转变为负极性壁(N-)的全过程.磁畴结构的转变包含畴壁合并、封闭畴转变、钩形畴转变及Neel畴壁极性转变等不可逆因素.对畴壁极性转变的两种方式(即N+→N-直接转变及经由十字壁(Nct)的N+→Nct→N-间接转变)进行了分析讨论.N-往往在元件末端新生封闭畴和正极性主畴壁的连结点成核,然后向中间扩展.N+→Nct的转变是通过N+壁的数次分裂来实现的.     

磁场对Bi-Mn合金两相区中MnBi相凝固组织的影响

将Bi-3%Mn和Bi-6%Mn合金加热至固液两相区内低于MnBi相Curie点的温度，保温30min后在一定条件下降温凝固，施加0－1．0T磁场，结果表明，磁场对MnBi相凝固组织和材料磁性能有明显的影响，Bi-Mn合金在固液两相区恒温时，MnBi晶体在大于0．1T的磁场作用下沿磁场方向排列和优先长大，定向排列因子г随外磁场强度的增大而提高，在磁场作用下的降温凝固过程中，沿磁场方向MnBi晶体长度增加，其平均长度随磁场的增大和合金在磁场中凝固时间的延长而增加，此外，磁取向试样具有明显的磁各向异性，平行定向排列方向的剩显著增强，而垂直方向的磁性很弱，从铁磁性MnBi晶体的磁各向异性和磁化晶体之间磁相互作用出发，建立了MnBi晶体的磁场中取向和优先长大的理论模型，并利用该模型对实验结果进行了讨论。     

WC对Nd—Fe—B烧结磁体的显微组织和磁性能的影响

本文主要研究了在Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ烧结磁体晶界上添加ＷＣ对显微组织和磁性能的影响。实验结果表明，添加少量ＷＣ时，随ＷＣ含量的增加，晶粒逐渐变细，矫顽力也逐渐升高，并且在０．６％处晶粒最细，而矫顽力则出现峰值，进一步增加ＷＣ的含量，晶粒又开始粗化，并伴随着矫顽力的下降。