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Bi-Mn合金在强磁场中凝固时MnBi相织构组织的演化

王晖 , 王秋良 , 黄晖 , 李丙乐 , 马衍伟 , 严陆光

中国有色金属学报

在3种不同凝固条件下,制备了Bi-Mn合金,研究了合金中MnBi相织构组织随磁感应强度和凝固时间的演化.结果表明,合金从265~355℃的固液两相区凝固时,随1.0T磁场中凝固时间的延长,取向棒状MnBi晶粒沿磁场方向聚合长大,长径比增大约50%;合金从355~446℃的固液两相区凝固时,随外磁场强度的增大(最大达10.0 T)和凝固时间的增加,取向片状MnBi晶粒沿磁场方向聚合长大,形成疏松不规则的粗大棒状晶粒;合金从完全熔化状态凝固时,以0.15℃/s的速度冷却可以获得MnBi相织构组织,以0.015℃/s或更小的速度冷却则不能;延长磁场中Bi-Mn合金的凝固时间不能有效提高材料的剩磁性能.

关键词: 金属凝固 , 磁取向 , 强磁场 , Bi-Mn合金 , MnBi相

强磁场对Bi-Mn合金MnBi相形态的影响

高云 , 李喜 , 任忠鸣 , 邓康 , 徐匡迪

上海金属 doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2005.06.001

研究了强磁场对Bi-Mn合金MnBi相形态的影响,发现在10T的磁场下,在一定温度范围内顺磁相MnBi转变为铁磁相并由一个晶体分裂为许多沿磁场方向取向和聚合的小晶体.并从磁场诱发应变的角度上分析了磁场对相变温度和MnBi相形态的影响.

关键词: Bi-Mn合金 , 强磁场 , 磁诱发相变 , MnBi相

磁场中Bi-Mn合金中MnBi相定向排列组织的形成规律和机制

王晖 , 任忠鸣 , 李喜 , 高云 , 晋芳伟 , 邓康 , 徐匡迪

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.11.005

研究了Bi-Mn合金从固液两相区开始凝固,合金中MnBi相在磁场中形成定向排列组织的临界条件及其变化规律.实验研究表明,Bi-Mn合金中MnBi相在磁场中的定向排列能够迅速形成;MnBi相形成定向排列组织所需的临界温度随外磁场强度的增大而降低;恒温温度相同时,6%Mn合金形成定向排列组织所需的临界磁场强度高于3%Mn合金.在临界值以上,定向排列因子Γ随恒温温度的升高和磁场磁感应强度的增强而增大.理论分析结合实验研究表明,合金中MnBi晶体在磁场中取向的机制主要是旋转取向,晶体取向驱动力主要是晶体具有磁各向异性,在磁场中磁化过程中所受的磁力矩,阻力主要是晶体间碰撞阻碍.

关键词: 磁场 , Bi-Mn合金 , MnBi相 , 定向排列 , 临界条件

Bi-Mn合金片状初生MnBi相在强磁场中的凝固组织

李喜 , 任忠鸣 , 余建波 , 王晖 , 邓康

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.07.003

进行了强磁场下Bi-Mn合金的全熔和半固态实验,研究了MnBi相在强磁场中的凝固行为.在10 T强磁场下从全熔态和Curie点以上半固态开始凝固的实验中,MnBi相在360℃左右逐渐形成片状相,其短轴为易磁化轴;加磁场后易磁化轴转向磁场方向,并沿磁场方向定向排列和聚合,最终形成条状组织;片状相在强磁场的作用下有分裂趋势.结合晶体的磁各向异性和生长各向异性的特点,从磁化理论和晶体学出发,分析了Bi-Mn合金初生MnBi相在磁场中的凝固行为.

关键词: Bi-Mn合金 , 强磁场 , 易磁化轴 , MnBi相 , 定向排列

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