静磁场下热电磁效应及其对凝固组织的影响

由于塞贝克效应,当施加一个温度梯度时,在凝固界面将会产生一个热电流。在磁场下定向凝固过程中热电流和静磁场相互作用将会产生一个显著的热电磁力。此磁力将会诱发各种现象,比如液体搅拌、固相运动以及固相受力。由于在金属的凝固过程中常常存在温度梯度,这些效应将会普遍存在。在较小和适度的磁场下热电磁力将促进液体的流动,在较强的磁场下其将抑制液体的流动。另外,热电磁流有多尺度效应,即尺度越小,抑制液体流动所需的磁场越高。至今,已经完成了大量涉及多种合金的实验,所有的实验结果均表明在凝固前沿和糊状区均存在热电磁流。热电磁流动显著地影响凝固过程中微观和宏观偏析、凝固组织以及糊状区晶界结构。热电磁流动的方向以及相应的偏析可以通过改变磁场的方向而被控制。另一方面,作用于固相的热电磁力也将显著地影响固相凝固组织,表现为固相所受的热电磁力导致枝晶的断裂、枝晶碎片的运动和柱状晶-等轴晶转变等。近年来,同步辐射X射线成像技术被应用于实时观测在横向磁场下定向凝固过程中枝晶的生长行为,观察在磁场下枝晶发生断裂和枝晶碎片沿一定方向运动的行为,这进一步证实了磁场下热电磁效应在凝固过程中显著地影响凝固组织。     

脉冲电流对金属凝固组织影响的研究进展

综述了脉冲电流对金属凝固组织的影响及细化机制的研究现状及进展.分析了脉冲电流对不同合金凝固组织细化的影响,其细化效果与金属的固有性质,脉冲电流施加于合金凝固过程的不同阶段及作用时间的长短有密切关系,从理论和实践上归纳和分析脉冲电流对凝固组织细化的机制主要是:促进形核,晶核增殖和抑制晶体生长.     

静磁场对2024铝合金凝固组织的影响

通过热模拟试验及扫描电镜分析,研究了静磁场对2024铝合金显微晶粒度、凝固速度、合金元素分布的影响.结果表明,随着磁感应强度的增大,合金凝固组织明显细化,凝固时间变短,这与凝固前沿熔体内的塞贝克效应有关,使得熔体对流效应强于静磁场的制动效应;应用静磁场能够增强溶质原子在铝中的扩散,有利于提高合金元素的固溶度,减轻凝固组织的宏观偏析.     

电、磁场对金属凝固组织的影响及其应用

利用外加物理场凝固细晶技术是目前材料加工领域的研究热点。综述了各种电、磁场对金属凝固组织的影响，对其主要的机理进行了探讨；并对电、磁场在金属凝固成形中的应用和进一步研究进行了展望。     

电、磁场对金属凝固组织的影响及应用

利用外加物理场凝固细晶技术是目前材料加工领域的研究热点。综述了各种电、磁场对金属凝固组织的影响，并对其主要的机理进行了探讨；并对电、磁场在金属凝固成形中的应用和进一步研究进行了展望。     

通过在静磁场下通电控制凝固组织

在液体金属中加以振动和波动，可控制凝固组织和使精炼高效化。实验研究用施加静磁场与交流电叠加生成的电磁力，对液体金属施加局部电磁冲击的凝固过程中微细化发生的地方。     

磁场对镁合金凝固组织影响的研究进展

介绍了磁场对镁合金凝固组织的影响,探讨了直流磁场、交变磁场、脉冲磁场,以及复合场作用下微观组织的演变规律,对今后的发展方向作出了展望,以便更加系统化的讨论磁场作用下合金的凝固过程,并建立具体的细化机理,进一步研究复合场对金属材料凝固组织的影响。     

金属凝固组织形成的仿真研究

利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法,依据对金属凝固过程的温度场,浓度场的数值模拟和金属结晶过程中的热力学条件,建立了描述金属凝固组织形成过程的宏观－微观耦合模型,对Ａｌ－４．５％Ｃｕ（质量分数）固溶型合金的凝固组织形成过程进行了模拟,结果与实际凝固组织接近。     

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.     

磁场对AZ80镁合金凝固组织的影响

研究了在直流磁场及频率为10 Hz、30 Hz交流磁场作用下AZ80镁合金凝固组织、合金元素在晶内含量及合金硬度的变化。结果表明,AZ80镁合金经交流磁场处理后,晶粒明显细化,晶界变窄,夹杂物的尺寸显著减小;经直流磁场处理后,晶粒大小没有明显变化,但晶界变窄,夹杂物的尺寸减小。无论经交流磁场还是直流磁场处理后,Al和Zn在晶粒内部的含量均比未经磁场处理有了明显增加。此外,经磁场处理后,合金硬度有一定程度的提高。初步阐明了这些现象产生的原因。     

强磁场对不同磁化率非磁性金属凝固组织的影响

根据热力学分析,强磁场对晶体凝固过程均质形核的影响是通过改变熔点、系统Gibbs自由能,从而促进或抑制形核过程来实现的．实验研究表明,相同的磁场条件对不同磁性金属凝固组织的细化作用、取向作用效果是不同的,从磁能、Lorentz力和磁化力效果等热力学和动力学角度探讨了相关规律．强磁场可以改变金属材料的凝固组织,从而进一步改善材料的质量和性能．     

液态金属电磁离心凝固的力场分析

运用磁流体动力学原理，对在稳恒磁场中高速旋转的液态金属凝固时的受力状态进行了理论解析，结果表明在电磁力场、离心力场和重力场共同作用下，旋转液态金属中受到大小周期变化的径向压力和切向分力，后者起电磁搅拌作用，是细化电磁离心凝固组织的根本原因．     

横向磁场对镍基高温合金定向凝固组织的影响

研究了横向磁场对镍基高温合金DZ417G定向凝固显微组织的影响. 在较低生长速率条件下, 磁场显著影响合金的枝晶生长和宏观偏析. 施加磁场后一次枝晶间距减小并在沿磁场方向试样的左侧出现了“斑状”偏析. 随着生长速率的增加, 磁场的影响减弱. 从磁场在合金熔体中诱发热电磁对流, 并影响枝晶生长的角度对实验结果进行了分析.     

Fe含量对快凝铝铁合金凝固过程的影响

用热力学及非平衡动力学理论研究了Ｆｅ含量对快速凝固铝铁高温合金的显微组织及快凝过程的影响机制。结果表明：随着铁含量的增加，快凝条带中的微胞晶区（ＺｏｎｅＡ）体积分数呈下降趋势；由于合金中存在初生相，从动力学上减弱了合金的过冷及凝固速度。     

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.     

Nb对690镍合金带极堆焊金属结晶裂纹的影响

采用横向可调拘束方法,研究了典型合金元素Nb对690镍合金带极堆焊金属结晶裂纹的影响.试验结果表明:随着Nb含量的增加,690堆焊金属的开裂临界应变量减小,最大裂纹长度增大,临界应变速率下降,结晶裂纹敏感性增大.金相分析表明,随Nb含量的增加,奥氏体晶界变宽,晶界富Nb第二相数量增多,在Nb含量大于2.0%的材料中,第二相的晶界偏聚甚至诱发了二次裂纹.     

摩擦阻力对金属成形参数影响的研究现状

论文基于近期已发表的文献 ,综述了摩擦阻力对金属成形参数的影响。迄今为止 ,工程界在该领域进行了大量的理论和实验方面的工作 ,有些研究成果已被工程界应用。然而 ,由于理论与实际的一致性在该领域仍然有大量的问题需要解决。本文在回顾已进行的工作的同时 ,对该领域工程界面临的问题进行了探讨。     

EFFECT OF INTERMITTENT HIGH FREQUENCY MAGNETIC FIELD ON INITIAL SOLIDIFICATION IN CONTINUOUS CASTING

1.IntroductionThesurfacequalityofcontinuouslycastingotscanbeimprovedbyimposingahighfrequencymagneticfieldfromtheoutsideofamold.Slowcoolingsolidificationofmeltisthoughttobeanimportantreasonofimprovingsurfacequalityll--4].Inordertoclarifythemechanismofimprovingsurfacequalitybyimposingmagneticfieldandcontroltheinitialsolidificationofcontinuouslycastmetal,itisimportanttostudytheeffectofslowcoolingcausedbymagneticfield.onthetemperaturedistributionofthemeltandtheformationpositionofinitialsolidificat…     

磁场对铁腐蚀过程中阴极析氢和阳极溶解的影响

用动电位扫描法研究了０．５Ｔ磁场下纯铁在三种典型介质中的阴极极化曲线和两种介质中的阳极极化曲线．发现磁场会引起一个新的过电位一磁致过电位ｍａｇ,使铁上阴极析氢和铁的阳极溶解有不同程度的加速,尤以在酸性介质中为甚．认为这是由于磁场使铁－水溶液界面抗磁性离子的水合作用减少和使Ｆｅ２＋有吸附于铁电极表面的倾向,导致双电层结构的改变和腐蚀体系的活性增加．     

纵向磁场对Al-40%Cu过共晶合金定向凝固显微组织的影响

研究了纵向磁场对Al-40%Cu(质量分数)过共晶合金定向凝固显微组织的影响.结果表明,在温度梯度G_L=42.6K/cm,生长速率R=2μm/s,施加弱磁场时,Al_2Cu初生相由规则小平面状逐渐变得不规则,并趋向于非小平面方式生长,热电磁对流效应在不同尺度下影响界面前沿溶质分布及各相生长温度,微观尺度下影响初生相形貌,宏观尺度下改变糊状区长度,引起宏观偏析;施加较强磁场后,初生相呈现不规则胞状组织并紧密定向排列,这一现象主要归因于内生热电Lorentz力及磁晶各向异性.