磁场作用下铝合金凝固过程的电阻变化

为了确定磁场对铝合金凝固过程的影响,利用双电桥测试了Al-21%Cu、Al-22Si合金分别在无磁场、直流磁场和交流磁场作用下从液态到固态的电阻变化.分析了Al-Cu合金与Al-Si合金电阻-温度曲线的差别,研究了磁场对合金凝固过程中液、固相线温度及微观结构的影响.结果表明,Al-21%Cu合金的电阻-温度曲线呈单调下降趋势,且有两个明显的转折点,而Al-22%Si合金的电阻-温度曲线不再是单调下降,两个转折点也很不明显,在直流磁场作用下,Al-21%Cu、Al-22%Si合金的液相线、固相线温度均有所降低,在交流磁场作用下,两种铝合金的液、固相线温度均有所升高.在Al-Si合金凝固过程中施加外磁场时,抑制了初生β-Si的生成.     

固溶和时效工艺对接触线用Cu-Ag-Cr 合金组织与性能的影响

利用硬度计、导电仪和透射电子显微镜等手段,分析了固溶温度、时效及时效前冷变形量对Cu-0.1%Ag-0.1%Cr合金的组织和性能的影响.结果表明,合金经形变时效处理后,硬化效应明显比直接时效所产生的作用大,经870℃固溶/40%～50%冷变形/480℃×1.5h时效处理后,合金可以取得较好的综合性能指标--硬度131HV以上,导电率92.82%IACS以上.     

锰对Al—Cu合金固液态区间蠕变及应力松弛的影响

在自行研制的流变性能测试装置上研究了锰对Ａｌ－５％Ｃｕ合金固液态区间蠕变和应力松弛的影响，考察了锰加入量对合金蠕变，蠕变速率及残余应力的影响程度。研究结果表明，锰能不同程度地减少合金的蠕变量，降低蠕变速率。此外，锰还能使残余应力提高。锰加入量增加，效果显著。     

Al-4.5%Cu合金自由凝固过程固相率变化及枝晶间液相流动

本文设计了测试金属自由凝固过程的液淬装置和枝晶间液相流动性的实验装置,并在这些装置上,针对Al—4. 5％Cu合金,研究了温度(T)、冷却速度(V_c)、合金元素对凝固过程固相率(f_s)的影响以及枝晶间液相流动性与固相率的关系。     

固溶温度对Cu-18Al-10Mn合金相变温度和形状记忆性能的影响

对不同固溶温度对Cu-18Al-10Nn形状记忆合金的记忆性能和马氏体转变温度的影响进行研究。结果表明,在650℃至900℃范围内,经淬火加沸水时效,合金的形状回复率随着固溶温度的升高而升高,在850℃左右达到最大值,并趋于平缓。随着固溶温度的升高,合金的马氏体转变温度提高。     

脉冲电场对Al-10%Cu熔体活度的影响

采用分配系数法,以Pb-10%Cu熔体为平衡相,结合Miedema生成热模型,考察了电脉冲作用前后Al-10%Cu熔体Cu组元活度的变化。研究表明,脉冲电场作用下,体系溶质Cu的分配系数由0.2876变为1.6541,Pb-10%Cu合金中Cu原子有向上部Al-10%Cu熔体扩散的倾向。计算结果表明,分配体系下部Pb-Cu合金中溶质Cu的活度由原来的0.1143变为0.0385,基于溶质Cu在体系上下部活度相等的事实,得出上部Al-Cu熔体溶质Cu的活度变化。     

磁场对Fe-16Cr-2．5Mo合金阻尼性能及磁畴结构的影响

研究了直流和交流磁场对Fe-16Cr-2．5Mo合金阻尼性能的影响，并通过观察磁畴结构的变化解释了阻尼性能变化的原因。结果表明：随着直流和交流磁场强度的增加，合金的阻尼性能都呈现先增加后下降的变化规律，但直流磁场时合金在0．08mT达到最大值，而交流磁场时合金在0．03mT达到最大值。另外在交流磁场作用下，合金阻尼性能峰值对应的应变振幅位置发生明显的左移。     

原始组织及加热方式对Al-5.8wt%Cu合金熔化行为的影响

利用DSC分析手段，研究了具有3种不同凝固组织的Al-5.8wt%合金在7种不同加热方式下的熔化开始温度和熔化热，发现凝固组织中存在的非平衡共晶在加热过程中大部分扩散溶解，溶入基体，剩余部分参与共晶熔化，其熔化开始温度与组织状态无关，随加热速度的增大略有升高，溶解部分的体积分散与组织状态和加热方式有关，随加热时间和非平衡相表面积的增大而增大。     

固溶温度对2A96铝锂合金电化学腐蚀性能的影响

为了寻求合适的固溶处理制度,采用电化学测试、金相组织观察、显微硬度测试等手段研究2A96铝锂合金的极化曲线、交流阻抗、开路电位与腐蚀时间的关系及其金相组织和显微硬度。在T6态下,选取5个不同固溶温度处理2A96铝锂合金,固溶处理时间均为60 min。实验结果表明:固溶温度为510 ℃时,合金的自腐蚀电压最小,自腐蚀电流密度最大,即固溶温度为510 ℃时试样最容易被腐蚀,腐蚀速率也最快,此时开路电位随腐蚀时间的增加下降最快;2A96铝锂合金在不同固溶温度下的金相组织晶粒尺寸都比较均匀,晶粒呈等轴状分布;固溶温度为540 ℃时,试样硬度最大,达到236.41 HV。     

交流磁场检测中激发频率与提离的影响分析

交流磁场检测是近年来电磁无损检测的重要进展之一,具有非接触、不需标定、检测速度快和适应性好等优点,在材料检测中具有广阔的应用前景。在检测过程中,激发频率的选取以及提离高度是影响信号分辨率的重要因素,以ANSYS软件系统为工具,建立了缺陷ACFM数值仿真模型,分析了信号对频率和提离高度的影响,结果显示ACFM方法更适合检测磁性材料。     

电磁场对A1-18%Si过共晶合金初晶Si相形貌的影响

研究了交流电场、直流磁场和二者复合产生的电磁振荡对A1-18%(质量分数)Si过共晶初晶Si相形貌的影响。结果表明:交流电场、直流磁场和电磁振荡都使合金初晶Si相的大小经历了一次细化过程,交流电场使Si原子有序偏聚团的尺寸和数目发生改变,增大形核率,细化初晶Si相;直流磁场通过电磁制动效应抑制了初晶Si相的形核与长大;电磁振荡细化作用是通过减弱合金的成分过冷和温度梯度从而增大过冷度实现的。三者相比,在电磁振荡的作用下初晶Si相更为细小。     

强磁场对Al-18Si合金凝固组织的影响及其机理研究

研究了过共晶Al-18Si合金在稳恒强磁场中的凝固行为.实验表明,在稳恒强磁场作用下,过共晶Al-18Si合金中的初生Si发生显著偏聚.为解释初生Si的偏聚机理,建立了相应的量子理论模型.模型认为:初生Si在Al-18Si合金中的偏聚是由于部分Si原子在磁场中获得附加能后,沿磁场方向做旋进运动所致.Si原子在10T磁场中获得的附加能为1.854×10-22J.     

直流磁场对Mg-Y-Cu-Zr合金结晶取向和性能的影响

研究了0~1.4T的直流磁场对陶瓷型铸造Mg-Y-Cu-Zr合金结晶取向和力学性能的影响。结果表明直流磁场对合金的初生相没有明显影响,但磁场强度大于1.12T时,合金第二相的分布变得不连续。当磁场强度小于0.84T时,α-Mg在(002)面的衍射峰逐渐增强,但变化不明显;当磁场强度大于0.84T时,α-Mg基体在(002)、(101)面的衍射峰强度明显减弱,而在(100)晶面衍射峰强度有所增强。磁场处理后,合金的综合力学性能得到了改善;当磁场强度为1.4T时,其抗拉强度和伸长率最高,分别为237 MPa和8.5%,较无磁场处理时分别提高了38.6%和33.4%。     

交变磁场对高硬熔覆层成型质量的影响

为改善激光熔覆高硬熔覆层的成型质量,外加辅助交变磁场是行之有效的方法。本工作设计了一种可调频、调幅的简易机械式类正弦交变电磁场发生装置,在激光熔覆过程中辅助施加了类正弦交变磁场,通过改变磁感应强度和交变频率,在Q235A表面制备了单道和多道高硬合金熔覆层,通过对熔覆层的宏、微观检测,研究了交变磁场对熔覆层几何特征、稀释率和微观组织的影响。研究结果表明,当磁场频率和磁感应强度变化时,熔覆层宽度波动范围很小,且平均值基本保持不变;熔覆层高度和接触角随着磁感应强度的增大而减小;稀释率的大小基本不受磁场参数变化的影响;在磁场作用下,熔覆层中气孔向熔覆层表面迁移,熔融金属对流加剧,粗大枝晶破断,熔覆层组织更加均匀致密。     

Effects of High Magnetic Field on Solidification and Corrosion Behaviors of Magnesium Alloy

The solidification behaviors of AZ61 magnesium alloy under a high magnetic field were studied. The corrosion property of AZ61 alloy was investigated in a solution of 3.5 mol/L NaCI by measuring electrochemical p.olarization. The results show that the high magnetic field can refine microstructure and benefit aluminum transfer. The crystal of α-Mg is induced to orient with their c-axis parallel to the magnetic field. The corrosion studies indicate that different crystal plane of magnesium has different corrosion property. The passivating films on the α- and b-planes have higher corrosion resistance than that on the c-plane. Aligned structure affects the corrosion property of AZ61 magnesium alloy.     

退火工艺对铁基非晶薄带磁感应效应的影响

研究了频率、磁场强度以及退火工艺对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带磁感应效应变化幅度的影响.研究结果表明:磁感应效应变化幅度随着磁场强度的增大而增大,随着频率的升高呈现先增大后减小的趋势;与淬火态非晶薄带相比,退火可以提高磁感应效应变化幅度,且经300℃×1h退火后的磁感应效应变化幅度最大.     

强磁场下Zn-2 wt.%Cu合金定向凝固的初步研究

本文进行了10T强磁场下Zn-2wt.%Cu合金的定向凝固的初步研究.结果发现下拉速度较低时,无磁场时晶体以平界面方式生长,而施加磁场则产生带状组织,并且随着磁场的增加带状组织越来越明显,带状组织间距越来越小;当定向凝固速度较高,晶体以枝晶方式生长时,磁场促进枝晶的分枝,并扰乱枝晶规则生长;随定向凝固速度提高,磁场的作用逐渐减弱.     

旋转磁场作用下Pb-Sn合金的凝固行为

采用永磁体旋转装置实现了Pb-50wt%Sn亚共晶、Pb-61.9wt%Sn共晶合金旋转磁场条件下的凝固,并对其凝固规律进行了研究.发现与常规条件下相比,旋转磁场导致的合金熔体内部强迫对流加快了合金熔体的冷却速率,提高熔体初始形核温度,促发熔体提前形核并能使凝固时间缩短.Pb-61.9wt%Sn共晶合金的宏观偏析被有效抑制,在整个样品中得到了二元共晶组织,共晶层片粗化,局域地区出现了不规则共晶组织.对于Pb-50wt%Sn亚共晶,初生相(Pb)的生长方式由粗大枝晶转变为细小的球状颗粒,且晶粒显著细化.     

磁场在晶体生长中的应用

针对磁场在晶体生长中的应用,综述了近年来该领域数值模拟和实验研究的进展,包括静态磁场和动态磁场的产生原理及其在晶体生长中的效应。分析了晶体生长过程中存在的主要流动。综述了晶体生长过程中磁场力对导电熔体对流、固液界面形貌和杂质分布的影响,重点分析了磁场在直拉法单晶硅和定向凝固法多晶硅生长过程中的应用,总结了该领域当前存在的问题及其发展趋势。