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强磁场对Cu—Ag合金凝固组织及性能的影响

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关 键词 ：强磁 场 ；Ｃ ｕ — Ａｇ 合金 ；凝 固组织 ；显微 硬 度 中图分 类号 ：Ｔ Ｇ ２ ４ ２ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ １ — ４ ９ ７ ７（ ２ ０ １ ７ ）０ ６ — ０ ６ ２ ６ — ０ ４
Ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｈｉ ｇ ｈ Ｍａ ｇｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｏｎ ｔ ｈ ｅ Ｓｏ ｌ ｉ ｄ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ Ｓｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ
Ｐｒ ｏｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｃｕ － Ａｇ Ａｌ ｌ ｏ ｙ ｓ
Ｌ Ｉ Ｇｕ ｉ — ｍａ ｏ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｙａ ｎ ， Ｓ ＨＩ Ｗｅ ｉ — ｘ ｉ ， Ｗ ＡＮＧ Ｈａ ｉ — ｂ ｏ
（ １ ． Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｌｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｙ， ｇ Ｂｅ ｎ ｘ ｉ １ １ ７ ０ ０ ４ ， Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
２ ． Ｓ ｈ ｅ ｅ ｔ Ｍｅ ｔ ａ ｌ Ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ Ｔ ｏ ｏ ｌ Ｇｒ ｏ ｕ ｐ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ｎｇ ａ １ １ ０ ０ ２ ７ ， Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
变 形方 法 复合 而得 ［ ２ ＿ ８ Ｊ ，该 方法 形成 强化 效果 较 好 的纤 维状 微 观组 织 结 构 ，从 而实 现 Ｃ ｕ ． Ａ ｇ 合金 强 度 和导 电
料 ，将合金 原料装入 内径为 １ ５ ｍｍ的石 英管 内 ，抽真 空后 密 封 （ ＜ １ ０ 。 Ｐ ａ ） 。将密 封试 样 置 入 管式 超 音频 感 应 加 热 炉 内熔 炼 ，熔 炼 温 度 １ ２ ０ ０ ～１ ２ ４ ０℃ ，保 温
ｂ ｅ ｃ ａ ｍｅ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｉ ｆ ｎ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， ａ ｒ ｅ ａ ｏ ｆ ｅ ｕ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｃ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ， ｍｏ ｒ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ － ｌ ａ ｍｅ ｌ ｌ ａ ｒ ｓ ｐ ａ ｃ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｅ ｕ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｃ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ＨＭ Ｆ ． ｍｅ ａ ｎ ｗｈ ｉ ｌ ｅ ， ｔ ｈ ｅ Ａｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ — ｈ ａ ｒ ｎ ｅ ｄ ｓ ｓ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｆ Ｃｕ － Ａｇ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｓ ．
摘 要 ：为了制备组织均匀、细小 ， 性能优良的ｃ ｕ ． Ａ ｇ 合金试样 ， 研究了有无强磁场条件下不同Ａ ｇ 含量ｆ ｌ ￣ Ｃ ｕ — Ａ ｇ 合金
的凝 固组织 和显微硬 度 。研究结 果表 明 ，强 磁场ＴＣ ｕ ． Ａｇ 合 金的初 生ｃ ｕ 枝晶变 短 ，细 化 ，共 晶组织面 积增加 ，片层 间距减小 ，同时初生ｃ ｕ 枝 晶内Ａｇ 含量增加 ，合金硬度 下降 。
ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｈ ｉ ｇ ｈ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ（ Ｈ ＭＦ ） ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ — ｅ ｕ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｃ Ｃ Ｕ ｄ ｅ ｎ ｄ ｒ ｉ ｔ ｅ ｓ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｈ ｉ ｇ ｈ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ； Ｃｕ — Ａｇ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ； ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ； ｍｉ ｃ ｒ ｏ — ｈ ａ ｒ ｎｅ ｄ ｓ ｓ
高 强 高 导Ｃ ｕ ． Ａｇ 合 金 是一 种 功 能材 料 ，主要 应 用 于制备 脉 冲强 磁场 线 圈 、高 速列 车导 线 和集 成 电路 引 线 框架 等领域 ［ １ ］ 。高 强高 导Ｃ ｕ — Ａ ｇ 合 金 主要是 通过原 位
Ｊ ｕ ｎ． ２ Ｏ １ ７
・
６ ２ ６・
Ｖｏ １ ． ６ ６ ＮＯ． ６
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
强磁场对Ｃｕ — Ａ ｇ 合金凝 固组织及性 能的影 响
李贵茂 ，柳 艳 ，石为喜 ，王海波
（ １ ． 辽宁科技 学院冶金 学院 ，辽 宁本 溪ｌ １ ７ ０ ０ ４ ；２ ． 沈 阳机床股份有 限公 司钣 焊分公 司 ，辽 宁沈阳１ １ ０ １ ４ ２ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｏ ｆ ａ ｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ Ｃ ｕ — Ａｇ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｏ ｍｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ ， ｒ ｅ ｉ ｆ ｎ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ
ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ 。ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ Ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ’ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｉ ｉｅ ｆ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ． ｈ ａ ｒ ｄ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ Ｃｕ － Ａｇ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｓ ｗｅ ｒ ｅ

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热电磁流体动力学效应对Al-4.0Cu定向凝固组织的影响

热电磁流体动力学效应对Al-4.0Cu定向凝固组织的影响


律 和热 电磁流 体 动力 学 效 应 （ Ｅ Ｄ） 针 对 前 人试 验 Ｔ ＭＨ ， 中的一些 不 足 之 处 ， 试 验 使 用 自制 改 进 的 Ｂｉｇ ｎ 本 ｒ ｍａ ｄ
水平 定 向凝 固装 置 ， 究 了直 流 稳 恒 磁 场 对 Ａ ４． Ｃ 研 ｌ Ｏｕ
子 调 速 电机
ｌ． ３ 和动 量 的传 输 以及 液态 金属 的成
形 过程 ， 不仅 有利 于 改善 和 控 制 凝 固组 织 和成 分 分 布 ，
而且对 于制 备新 材 料也 具 有 重要 的意 义 … 。国 内外 学
者 已经 研究 开发 了多 种金 属 电磁 凝 固技术 ， 括 电场 中 包
准确 地研 究和认 识 外加 稳 恒 磁 场下 的金 属 定 向凝 固规
１磁 极 位 置 ． 水 ７ 电阻丝 ．
图 １ 水 平 定 向 凝 固装 置 简 图
２挡板 ． ８试样 ． ３保温层 ． ４ 辐射挡板 ． ５ 冷却盒 ． １． 速 器 １调 ６ 冷 却 ． ｌ． ２ 电
９ 坩 埚 ｌ． 电 偶 ． ０ 热 ｌ ． 动 丝 杠 ４传
和 ０ １ 再 以不 同牵 引速 度进 行试 验 。截 取凝 固后试 ． ５Ｔ， 样距 端 部 ３ｃ 的稳定 生 长 阶段 为 金 相 试 样 ， 轴 向 截 ｍ 沿
１ 试 验 方 法
１ １ 试验 材料 及设 备 ．
试验 材料 选择 ４．Ｃ Ｏ ｕ单 相 合金 。试 验 设备 见 图 １ 由加 热 保 温 系统 、 却 系 统 和 牵 引 系 统 组 成 ［， 。 ， 冷 １ ］ 系统 采用 电阻丝加 热 ， 防止使 用感 应加 热对凝 固组织 的 不利 影 响 ； 用循 环 水 冷 却试 样 ； 引 速 度 在 ２ 采 牵 ０～８０ ０
热电磁流体动力学对Al—4.5Cu合金定向凝固组织的影响

热电磁流体动力学对Al—4.5Cu合金定向凝固组织的影响

（） ａ ０Ｔ
１ Ｌ Ｔｎ， ０ ＡＩ Ｄ ９９ ％ 的高 纯 Ａｌ ９ ．９ 的高纯 Ｃ 和 ９９ ％ ｕ按 所 需 成 分 在 高频 感
应炉 内配制而成 ， 并浇成直径为 ９ ｍｍ 的小棒作为预制 试验 。为 使 铝 与 铜 混 合 均 匀 ， 样 在 熔 化 后 保 温 试 ６ ｎ 固 ， 试 样凝 固时施 加 横 向直 流磁 场 ， 凝 固 ０ｍｉ凝 在 将
磁 感 应 强 度 的 增 大 ， 晶 间距 增 大 ， 次枝 晶 间臂 变 粗 ， 是 热 电磁 流 体 动 力 学 影 响 的 结 果 枝 二 这 关键 词 ： 向 凝 固 ；液 体 流 动 ；枝 晶 间 距 ；热 电磁 流 体 动 力 学 定
中 图分 类 号 ：Ｇ２ ４ Ｔ ４ 文 献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０８ ６ （ ０ ２ ０ －３ ００ １０ －３ ５ ２０ ）６０ ３ －２
维普资讯
铸 造 技 术
・
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ６ １２ ．
Ｎｏ ． ０ ２ ｖ２ ０
３０ ・ ３
Ｆ ＤＲ ＴＥ ｏＩ Ｙ ＣＨ ０Ｉ （ Ｙ ）
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铸造技术
Ｆ ｕ ｄｙＴ ｃ ｎ ｌ ｙ ｏ ｎ ｒ ｅ ｈ ｏｏ ’ ｇ
热 电 磁 流 体 动 力学 对 Ａｌ ． ｕ合 金 ５ 一 Ｃ ４ 定 向 凝 固 组 织 的 影 响
刘 晴 ，肖 荔 ，时海 芳 ，张伟 强
（ 宁工程 技 术 大学 ， 宁 阜 新 １３ ０ ） 辽 辽 ２０ ０
摘要 ： 定向凝 固条件 下 ， 在 施加横 向磁场 。当磁 感应 强度＜ １Ｔ时 ， 有磁 场存 在 时 的显微 组 织较 无磁 场 时枝 晶 间距 增 大 ， 随 且
用， 然而 ， 凝 固过 程 中 ， 在 由于 塞 贝克 效应 ， 固液 界 面 在
固溶时效处理及强变形对Cu-1 wt%Ag合金的组织和性能的影响

固溶时效处理及强变形对Cu-1 wt%Ag合金的组织和性能的影响

固溶时效处理及强变形对Cu-1 wt%Ag合金的组织和性能的影响王树森;姚大伟;张远望;赵恒;李冬俊【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2018(032)0z1【摘要】使用真空感应炉熔炼制备了Cu-1wt%Ag合金,对目标合金在760 ℃下进行了4 h的固溶处理,而后在500 ℃下进行不同时间的时效热处理,并对合金的微观组织、导电率和硬度进行观察和测试.选取 4 h时效后的合金进行轧制和拉拔,获得线径为1.028～0.089 mm的线材,对线材的微观组织、导电率、抗拉强度进行观察和测试.结果表明,随着时效时间的延长,Ag单质逐渐在边界上析出,合金的导电率表现为先升高后稳定的规律,而硬度先增大后减小并最后趋于稳定,在 4 h时效状态下合金的综合性能最好.此外,随着真应变的增加,Cu-1 wt%Ag合金线的抗拉强度先增大后趋于稳定,而导电率则缓慢降低.当合金丝的真应变η为 10.36 时,其抗拉强度可以达到 778.7 MPa,导电率可以达到 90.98%IACS.【总页数】4页(P89-92)【作者】王树森;姚大伟;张远望;赵恒;李冬俊【作者单位】上海电缆研究所有限公司,上海 200093;特种电缆技术国家重点实验室,上海 200093;上海电缆研究所有限公司,上海 200093;特种电缆技术国家重点实验室,上海 200093;上海电缆研究所有限公司,上海 200093;特种电缆技术国家重点实验室,上海 200093;重庆材料研究院有限公司国家仪表功能材料工程技术研究中心,重庆 400707;上海电缆研究所有限公司,上海 200093;特种电缆技术国家重点实验室,上海 200093【正文语种】中文【中图分类】TG146【相关文献】1.固溶时效处理对锻造态QAl10-5-5铝青铜合金组织与性能的影响 [J], 吴燕华;宋练鹏2.热拉伸变形及固溶时效处理对TC4-DT钛合金显微组织的影响 [J], 潘巧玉; 余新平; 齐永杰; 黄庆华; 潘光永3.固溶时效处理对SLM成形CoCrWMo合金组织与性能的影响 [J], 班乐; 黄嘉豪; 毛卫东; 吴苑标; 肖志瑜4.固溶时效处理对6013铝合金型材组织和性能的影响 [J], 丁小理; 邓汝荣; 罗杰; 王子夜5.特殊固溶时效处理对ADC12铝合金组织和性能的影响 [J], 周建锋;徐峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

强磁场下合金凝固过程控制及功能材料制备

强磁场下合金凝固过程控制及功能材料制备

强磁场下合金凝固过程控制及功能材料制备摘要近些年来关于强磁场下材料加工过程的研究取得了长足的发展和进步。

本文综述了强磁场下金属材料凝固过程控制和新材料制备的研究进展。

重点介绍了强磁场下Lorentz力、热电磁力和磁化力对熔体流动、溶质分布和组织演变的影响规律；磁力矩对磁性相的晶体取向的作用规律；磁偶极间相互作用对相排列的控制作用等。

同时，介绍了利用强磁场下的凝固方法制备MnSb/MnSb-Sb梯度复合材料和梯度磁致伸缩材料、各向异性材料等新型功能材料的研究进展。

通过强磁场控制金属材料凝固过程可以有效改善材料的微观组织，并进一步提高材料性能，这为开发新型功能材料提供新的途径。

关键词强磁场，合金，凝固，功能材料，梯度材料，各向异性材料received2017-12-14,inrevised form 2018-02-03金属材料的性能最终取决于其微观组织结构。

绝大多数金属材料制备过程中都要经历凝固的过程，凝固过程中熔体流动、溶质和相分布、固/液界面形貌演变以及晶体取向等均会对材料的微观组织结构产生显著的影响。

因此，在凝固过程中，通过对合金成分、凝固速率、温度梯度、第二相(溶质、增强相或杂质等)含量及分布等参数[1,2]进行合理的控制，从而获得理想的凝固组织结构，已经成为了提高材料性能甚至开发性能优异新材料的重要途径之一。

近几十年中，研究人员不断尝试采用多种手段对凝固过程进行控制，从而开发出如定向凝固[3～5]、快速凝固[6～8]、离心铸造[9～12]、深过冷[13,14]和外加物理场控制的凝固手段[15～20]等，不但满足了科学技术发展和工业生产的需求，也丰富了金属凝固理论。

近些年来，随着超导材料和超低温冷却技术的进步，强磁场发生技术取得了突破性的进展，磁感应强度大于2 T的稳恒强磁场的产生和应用技术日趋成熟。

因此，强磁场作用下对金属材料凝固行为的研究引起了极大的关注。

磁场对物质通常表现出2种基本作用效果，包括对导电流体产生Lorentz力作用和对物质产生的磁化作用。