陈帅
,
赵玉涛
,
李桂荣
,
金花
,
轩动华
,
陈刚
功能材料
脉冲磁场下,以7055Al-Ce2（CO3）3为反应体系制备了内生Al2O3颗粒增强铝基复合材料。X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）分析表明,在脉冲磁场作用下,原位合成的颗粒细小,呈球形或橄榄形的Al2O3颗粒尺寸为200～400nm,且弥散分布于基体中。从反应动力学角度进行考虑,与常规反应相比,磁场下反应更快更完全,并缩短了反应时间。随着脉冲磁场强度的增大,反应生成的增强颗粒变得更加细小,分布更均匀。当磁场作用的时间增加时,内生颗粒数目逐渐增多,尺寸逐渐细化,圆钝化,分布也变得均匀,颗粒达到纳米尺寸。
关键词:
脉冲磁场
,
Al2O3/7055Al
,
原位合成
,
微观组织
谢小华
,
周全
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陈乐平
,
肖程波
,
汤鑫
稀有金属材料与工程
对比研究了未处理、脉冲磁场处理、机械振动处理和脉冲磁场-机械振动复合处理对K4169高温合金凝固组织和力学性能的影响,并考察了复合处理条件下不同的脉冲电压、脉冲频率及浇注温度时合金的初生相形貌.结果表明:经脉冲磁场-机械振动复合处理后,合金的晶粒尺寸由4.5 mm细化至0.98 mm,断面等轴晶比例由36％提高至96％,且细化效果均好于单一的脉冲磁场处理或机械振动处理,同时合金的抗拉强度和延伸率较常规铸造条件下分别提高了49.2％,37.3％.随着脉冲电压或脉冲频率增加,合金的初生相逐渐退化,由发达的树枝晶变成细小的等轴晶或蔷薇状晶体.在1380～1530℃范围内,随浇注温度的提高,复合处理后合金的初生相不断细化.
关键词:
脉冲磁场
,
机械振动
,
复合处理
,
高温合金
,
凝固组织
孙恩喜
,
杨大智
,
徐祖耀
,
杨伏明
,
赵汝文
金属学报
采用磁性测量、光学金相和强脉冲磁场,研究了Fe-21Ni-4Mn合金的磁场诱发马氏体相变。发现在M_s点以上,当施加的磁场高于某一临界值(临界磁场)时,便能诱发马氏体相交;临界磁场随温度的升高而增加,并与ΔT(T-M_s)成直线关系;脉冲磁场强烈地促进变温转变,抑制等温转变;磁场对Fe-21Ni-4Mn合金的马氏体相变作用主要是Zeeman效应,求得在M_s点变温的熵变ΔS_(M_S)~(1t)为·13J/mol·K·同时发现磁场诱发的马氏体形貌为板条伏、片状和蝶状,其形成量随施加的最大磁场强度成线性增加。
关键词:
脉冲磁场
,
induced martensitic transformation
,
isothermal and athermal transformation kinetics
,
Fe-Ni-Mn alloy
张庆军
,
梅国宏
,
朱立光
,
崔志敏
,
严春亮
,
曹胜利
钢铁
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2015.04.013
采用自行研制的脉冲磁场发生装置对含Ti低碳钢的凝固过程进行控制,利用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪研究不同放电电压条件下的脉冲磁场对钢中夹杂物的析出行为及凝固组织的影响规律,分析不同凝固冷却速度对脉冲磁场细晶化效果的影响.结果表明:随着放电电压的升高,夹杂物的尺寸先减小后增大,晶内铁素体的数量逐渐增多,凝固组织变得更细小;降低凝固冷却速度,可延长脉冲磁场对钢液凝固过程的作用时间,晶粒的细化效果更明显;当放电电压为80 V,凝固冷却速度为60℃/min时,凝固组织几乎全部由细小的相互交错的针状铁素体组成.
关键词:
低碳钢
,
脉冲磁场
,
凝固组织
,
夹杂物
,
氧化物冶金
李桂荣
,
王宏明
,
袁雪婷
,
蔡云
材料研究学报
研究了脉冲磁场冲击处理时固态金属基复合材料的组织演变规律,观察微观组织演变并进行了机制分析.通过熔体直接反应法制备了原位纳米Al2O3颗粒增强7055铝基原位复合材料,颗粒平均粒径42.3 nm,颗粒与基体无明显取向关系,存在较高错配度和内应力,处于结构失稳状态.在磁感应强度1T、2T和3T条件下对片状复合材料进行脉冲冲击处理,处理后的试样中位错表现出“高密度、多形貌”特征.计算表明,脉冲磁场的磁压强小于材料的室温屈服强度,塑性变形的主要诱因是磁致塑性效应.此时位错具有顺磁性障碍的特征,磁场降低位错形核能、促进位错运动、提高位错密度并促进内应力释放,位错密度随磁感应强度增加而增加.磁感应强度为3T时,在得到最大位错密度的同时完全释放内应力.位错形貌呈现出多样化特征,有线型、缠绕型、环型和螺线型等,其中环型位错是位错运动和内应力释放的主要模式,并有助于提高材料强度.在铸态试样中原子排布规则,脉冲磁场冲击处理后出现了错排原子面、原子排列转向、层错和变形孪晶组织,证实了塑性变形的存在.高密度位错运动分离形成了层错,层错动态叠加形成了变形孪晶.
关键词:
复合材料
,
磁致塑性
,
组织演变
,
脉冲磁场
滕跃飞
,
李应举
,
冯小辉
,
杨院生
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00692
研究了脉冲磁场作用下K4169高温合金矩形截面试件的凝固组织以及具有不同宽厚比矩形截面试件的晶粒细化效果,计算模拟了脉冲磁场作用下试件熔体中电磁场和流场的分布情况,并对细化机理进行了分析.实验结果表明,施加脉冲磁场后,K4169高温合金矩形试件的凝固组织得到了不同程度的细化,当试件宽厚比为1时,施加脉冲磁场可以使凝固组织晶粒显著细化;随着试件宽厚比增大,脉冲磁场的晶粒细化效果减弱.计算模拟结果表明,脉冲磁场在熔体中产生周期性的压-拉电磁力,导致熔体产生周期性振荡和呈环流形式的对流.在相同磁感应强度的脉冲磁场作用下,试件宽厚比越接近1,试件内的电磁力和流速越大,有利于模壁晶核游离及枝晶臂破碎,从而使晶粒得到细化.
关键词:
高温合金
,
晶粒细化
,
脉冲磁场
,
宽厚比
,
数值模拟
张云虎
,
仲红刚
,
翟启杰
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160375
由于金属凝固过程中选分结晶的作用,不可避免地会出现成分不均匀现象.连铸过程中由于强制冷却,这种成分不均匀现象更为严重.这不仅影响了铸坯和铸锭后续加工性能,并影响了最终产品质量和性能的均匀性和稳定性.研究和生产实践表明,细化凝固组织是解决成分不均匀性的有效手段.脉冲电磁场因能耗低、施加方便、细晶效果显著,近年来得到了广泛关注,有望成为冶金界广泛应用的凝固组织细化和均质化技术.分别介绍脉冲电流、脉冲磁场和脉冲磁致振荡3种脉冲电磁场凝固组织细化和均质化技术的研究现状和应用进展.
关键词:
细化晶粒
,
均质化
,
凝固
,
脉冲磁致振荡
,
脉冲电流
,
脉冲磁场
陈国军
,
张永杰
,
杨院生
,
赫冀成
金属功能材料
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.
关键词:
脉冲磁场
,
晶粒细化
,
数学解析法
