脉冲磁场细晶化技术的研究现状

综述了脉冲磁场细化金属Al、Mg、Cu及其合金等凝固组织的研究进展,从振荡效应、焦耳热效应以及能量起伏三个方面论述了脉冲磁场细化晶粒的机理,并分析了脉冲磁场强度、频率、作用时间对晶粒细化效果的影响。针对目前脉冲磁场细化晶粒的研究现状,指出了未来脉冲磁场细晶技术领域应进一步研究和解决的关键问题。     

磁场在材料制备中的应用

总结近几年来国内外有关磁场在材料制备中的应用现状。分别讨论和分析了稳恒磁场、旋转磁场、交变磁场、脉冲磁场和强磁场在金属凝固过程中对金属凝固组织的影响。由于稳恒磁场、旋转磁场、交变磁场、脉冲磁场和强磁场在金属凝固过程中改善凝固组织的机理各不相同,在电磁学、流体力学和金属凝固原理的理论基础上,对磁场影响金属凝固组织的主要机理分别进行了讨论。另外,根据磁场发展技术的局限性对磁场在凝固过程中的应用和进一步研究进行了展望。     

脉冲磁场下铝液凝固组织的研究

研究了脉冲磁场对铝液凝固组织的影响。结果表明,脉冲磁场可以显著改变铝的凝固组织,使其由粗大的柱状晶变为细等轴晶。这一研究结果为开发铝合金绿色凝固细晶技术提供了基础依据。     

金属材料应用电脉冲处理技术的研究现状

叙述了电脉冲处理技术在金属材料研究中的发展现状,介绍了电脉冲处理技术对液态金属凝同组织细化的研究现状及机理探讨,以及其对固态金属综合力学性能的影响,同时分析了脉冲电流对晶粒结构和尺寸的细化机理及效果,综述了电脉冲处理技术在塑性加工、疲劳寿命、非晶纳米化和金属再结晶等领域中的应用,最后对其研究和应用前景进行了展望.     

任意波形脉冲磁场下电磁力计算模型研究

为了建立一个描述任意脉冲磁场下电磁力特性的数学模型,利用数学解析法推导建立任意波形周期脉冲电磁力的模型和理论解。利用此模型考察了三角脉冲磁场下电磁场和电磁力周期变化规律、脉冲频率、占空比和静磁场对电磁力的影响。结果表明:任意波形周期脉冲磁场可通过时谐场叠加得到,各个时谐场的频率为基频的整数倍。三角脉冲电磁力方向呈现交替变化,并且其电磁压力绝对值大于电磁拉力。在脉冲磁场某时间段内,介质内部同时存在电磁拉力和电磁压力。随着脉冲频率增大或占空比减小,电磁压力与电磁拉力都增大,但是电磁压力增幅远大于电磁拉力。随着静磁场感应强度增大,脉冲电磁力增大同时作用深度也增加。枝晶破碎是脉冲磁场细化晶粒组织的机理之一,枝晶在交替变化的脉冲电磁力作用下,可视作产生疲劳损伤,因此脉冲磁场电磁力特性能够增加枝晶破碎的几率。一方面可以通过设计调整脉冲频率、占空比和静磁场获得满足细化凝固晶粒组织所需电磁力;另一方面当脉冲电磁力足以使枝晶破碎时,降低脉冲频率或增大占空比,以便脉冲电磁力作用深度大,从而使凝固细化作用效果更佳。     

金属凝固组织的脉冲磁场细化技术

介绍了脉冲磁场对纯会属、低熔点合金和高熔点铁基材料凝固组织的影响.认为脉冲磁场细化纯铝、1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的凝固组织时,存在一个最佳磁场强度值;而脉冲频率对纯铝凝固组织的细化效果影响较小;随着磁场强度的增大,纯铜的凝固组织逐渐细化;脉冲磁场能使灰铸铁凝固组织细化,石墨片的宽度减少.指出脉冲磁场细化凝固组织的机理尚无统一认识,在一定程度上限制了该技术的工业应用.     

强脉冲磁场对LY12铝合金组织结构的影响

研究了强脉冲磁场对LY12铝合金凝固组织及微观结构的影响，试验表明：在强脉冲磁场作用下，LY12铝合金的凝固组织发生了显著变化，脉冲磁场处理使晶粒明显得到细化，另外，在磁场中凝固的试样与未经磁场处理的试样相比，X-射线衍射谱中的（111）、（200）、（311）以及（222）晶面的衍射蜂得到显著增加。     

镁合金低压脉冲磁场晶粒细化

提出一种低压脉冲磁场合金晶粒细化技术,分析常规铸造和半连续铸造条件下,低压脉冲磁场对镁合金凝固组织的影响。结果表明:脉冲磁场对AZ31、AZ91D、AZ80、AM60、AS31和Mg-Gd-Y-Zr镁合金均有显著的细化效果。施加脉冲磁场后,初生α-Mg形态发生明显球化,由粗大、发达的枝晶变为细小的蔷薇状,且溶质偏析显著降低。采用商用ANSYS软件分析了电磁力、流场以及焦耳热对熔体的影响规律,从形核和生长角度分析了脉冲磁场下镁合金晶粒细化机制,依据界面稳定性理论提出了脉冲磁场下镁合金晶粒球化模型。     

脉冲磁场对焊缝凝固组织的影响

以AI - 4.5Cu低温合金作为焊材模拟工业生产中大壁厚钢板焊接过程,施加脉冲磁场作为细化焊缝区晶粒的外场作用源,研究了不同脉冲磁场施加方式、励磁线圈结构、脉冲磁场参数变化以及凝固工艺参数对焊缝凝固组织的影响.试验结果表明,施加脉冲磁场能改善焊缝凝固组织,使柱状晶向等轴晶转化,细化焊缝区晶粒;特别在E形线圈横向脉冲磁场作用下的焊缝凝固组织细化效果更为明显.     

脉冲电流和脉冲磁场作用下LY12铝合金凝固组织的比较

以我们所做的实验结果为根据 ,发现脉冲磁场对 L Y12铝合金凝固组织的细化效果要好于脉冲电流 ,并比较了脉冲电流和脉冲磁场这两种新颖的脉冲电磁场技术对其凝固组织的细化和机理差别、工作原理和特点 ,指出了应用前景     

微波技术在金属材料制备中的应用现状

微波技术如何应用于金属材料制备是当前材料研究工作的重要方向之一.本文在分析微波场与金属的相互作用后,简要介绍了微波技术在金属间化合物合成、金属粉末冶金材料烧结、金属材料熔炼及焊接等方面的研究进展.     

金属系软磁材料

表示合金磁各向异性大小的物理量 ,是合金的晶体磁各向异性 (Ｋ1,Ｋ2 )和磁致伸缩 (λｓ)。所以 ,作为性能优良的软磁材料 ,人们一直在开发室温饱和磁化强度大而Ｋ1和λｓ等于零值的合金。坡莫合金和仙台合金是通过合金化来力求Ｋ1=0和λｓ=0的合金 ;Ｆｅ Ｃｏ Ｎｉ合金是λｓ =0而 <Ｋ1>通过非晶微晶化来实现趋近于零 ;作为铁芯材料使用的Ｆｅ Ｓｉ合金 ,特别是取向性硅钢板 ,则是λｓ=0而 <Ｋ1>通过结晶取向来达到趋近于零的材料。坡莫合金是 2 0世纪初叶开发成功的Ｆｅ -Ｎｉ系合金 ,至今仍然是广为应用的软磁材料 ,不仅软磁性优良 ,加工…     

磁场在材料凝固技术中的应用研究现状

介绍了磁场分类及其在材料凝固技术中的应用研究现状。磁场可分为稳态磁场和非稳态磁场,其中稳态磁场又可分为尖角磁场(CMF)、垂直磁场(VMF)、水平磁场(HMF);非稳态磁场可分为旋转磁场(RMF)、行波磁场(TMF)、脉动、脉冲、交变磁场(AMF、PMF)和复合电场磁场(EMF),同时具体阐述了每种磁场的机理及其在材料凝固技术中的应用情况。最后对未来的电磁凝固技术进行了展望。     

金属材料晶界工程研究进展

利用晶界工程技术能够显著提高金属材料的力学、化学及磁学性能,因此,晶界工程已成为金属材料研究的一个重要领域。本文对晶界工程的基本理论进行了介绍,在此基础上综述了近年来这一研究领域的发展概况,并提出了未来的进一步研究方向。     

新型Y-Fe-Co-B大块非晶合金的制备与磁性能研究

用水冷铜模吸铸方法制备了最大截面直径为2mm的Y6Fe60.5Co11.5B22铁基大块非晶合金，研究了冷却速率对合金磁性能的影响，分析并计算了合金的临界冷却速率。大块Y6Fe6.5Co11.5B22非晶合金具有良好的软磁性能：其矫顽力Hc=2．53A／m，饱和磁化强度Ms=1．24T，初始磁化率明显高于相同成分的晶态合金。热稳定性分析表明，该合金具有较高的非晶形成能力，其形成非晶的临界冷却速率（Rc）约为119K／s。     

1995～1996年金属磁性功能材料进展

综述了１９９５￣１９９６年间几种金属磁性功能材料的新进展，这些材料包括Ｆｅ－Ｓｉ超薄磁性材料，纳米晶稀土永磁材料，新的巨磁阻抗材料，磁屏蔽和电磁屏蔽用的非晶磁性材料，准晶磁性材料，超导性磁性材料。     

金属材料表面强流脉冲离子束辐照强化

介绍了TEMP型强流脉冲离子束(HIPIB)装置及其工作原理。总结了HIPIB辐照不同金属材料表面后的硬度、耐磨性和耐蚀性的试验结果。HIPIB的瞬间高能量密度沉积导致金属表面快速加热冷却，产生显著的热-力学效应。辐照表面发生的细晶强化、加工硬化和相变强化，使金属材料在较大的深度范围(约100μm)内硬度提高，耐磨性改善；同时，辐照表面金属成分纯净化和组织结构均匀化，有利于提高金属材料耐蚀性。     

金属材料在核能中的应用

核能与金属材料的关系非常密切。核反应堆里的燃料就是放射性稀有金属铀。用不带电的中子轰击铀原子核,铀原子核就会分裂变成两个质量差不多大小的新原子核,从而释放出核能,同时产生新的中子;新产生的中子又以同样的方式轰击其他铀核,使新的铀核分裂,这样继续发展下去,一变     

Additive Manufacturing of Metallic Materials: A Review

In this review article, the latest developments of the four most common additive manufacturing methods for metallic materials are reviewed, including powder bed fusion, direct energy deposition, binder jetting, and sheet lamination. In addition to the process principles, the microstructures and mechanical properties of AM-fabricated parts are comprehensively compared and evaluated. Finally, several future research directions are suggested.