金属学报  2004, Vol. 40 Issue (6): 604-

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合金凝固过程中晶粒磁取向的动力学研究

张邦文 任忠鸣 王 晖 李 喜 壮云乾

上海大学上海市钢铁冶金重点实验室; 上海 200072

On Dynamics of Grain Alignment During Alloy Solidification Under Applied Magnetic Field

ZHANG Bangwen; REN Zhongming; WANG Hui; LI Xi; ZHUANG Yunqian

Shanghai Enhanced Laboratory of Ferro--Metallurgy; Shanghai University; Shanghai 200072

张邦文; 任忠鸣; 王晖; 李喜; 壮云乾 . 合金凝固过程中晶粒磁取向的动力学研究[J]. 金属学报, 2004, 40(6): 604-.
, , , , . On Dynamics of Grain Alignment During Alloy Solidification Under Applied Magnetic Field[J]. Acta Metall Sin, 2004, 40(6): 604-.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(21333 KB)   摘要: 提出了合金凝固过程中晶粒磁取向的动力学模型, 获得了晶粒取向时间的分析解,确定了取向时间与介质粘度、晶粒长径比、晶粒各向异性磁化率差以及磁场强度的理论关系. 应用这个关系对顺磁性超导材料Bi--2212和磁性材料Bi--3%Mn的取向时间进行了预测. 将Bi--3%Mn合金在300℃下熔化, 并在不同的磁场下淬火,获得了有取向的MnBi织构, 晶粒的取向时间小于1 s, 与理论预测一致. 关键词 ： 取向,  织构,  凝固,  磁各向异性     Abstract：A model responsible for the magnetic--induced rotation of single anisotropic grain in free medium has been proposed firstly based on the classical dynamics of rigid body, in which the grain is treated as a prolate spheroid. A theoretical expression was derived for the alignment time of grain as a function of viscidity of liquid matrix, aspect ratio of grain, difference of anisotropic magnetic susceptibility of grain and applied magnetic intensity. It was applied to predict the alignment time of paramagnetic superconductor material Bi--2212 and ferromagnetic material Bi--3%Mn in melt processing. An experiment was conducted for the latter melted fully at 300℃ then rapidly quenched under different applied magnetic field, and the MnBi texture is obtained. It is found that the alignment time is less than one second, in good agreement with the theoretical prediction. Key words： alignment    texture    solidification    magnetic anisotropy 收稿日期: 2003-06-30      ZTFLH:  TG115.27   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 张邦文 任忠鸣 王晖 李喜 壮云乾 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2004/V40/I6/604 [1] Farrel D E, Chandrasekhar B S, DeGuire M R, Fang M M, Kogan V G, Clem J R, Finnemore D K. Phys Rev B,1987; 36(7) : 4025 [2] Cloots R, Vandewalle N, Ausloos M. Appl Phys Lett, 1994;65: 3386 [3] Ma Y, Wang Z. Physica C 1997; 282-287: 2619 [4] Ferreira P J, Liu H B, Vander Sande J B. J Mater Res,1999; 14(7) : 2751 [5] Morikawa H, Sassa K, Asai S. Mater Trans JIM,1998;39(8) : 814 [6] Yasuda H, Ohnaka I, Shimamura K. In: Asai S ed, The 3rd Int Symp on EPM.Nagoya, Japan, ISIJ, 2000: 647 [7] Wang H, Ren Z M, Deng K, Xu K D. Acta Metall Sin,2002: 38: 41(王晖, 任忠鸣, 邓康, 徐匡迪.金属学报, 2002; 38: 41) [8] Wang H, Ren Z M, Deng K, Xu K D. Trans Chin Nonferrous Met Soc, 2002; 12(3) : 556(任晖,任忠鸣,邓康等,徐匡迪.中国有色金属学报,2002; 12(3) :556) [9] Wan D F, Ma X L. Physics of Magnetism. Beijing: Electric Industry Press, 1999: 436(宛德福, 马兴隆.磁性物理学. 北京: 电子工业出版社, 1999:436) [10] Probstein R F. Physicochemical Hydrodynamics: An Introduction, Butterworths, Boston, 1989: 85 [11] Barrett S E, Durand D J, Pennington C H. Phys Rev B,1990; 41: 6283 [12] Vaknin D, Sinha S K, Stassis C, Miller L L, Johnson D C.Phys Rev B, 1990; 41: 1926 [13] Shetty M N, Rawat D K, Rai K N. J Mater Sci, 1987; 22:1908 [14] O' Handly R C. Modern Magnetic Materials: Principles and Application. New York: John Wiley and Sons, 2000:45 [15] Moffatt W G. The Handbook of Binary Phase Diagrams.New York: Genium, 1984Y [1] 张健, 王莉, 谢光, 王栋, 申健, 卢玉章, 黄亚奇, 李亚微. 镍基单晶高温合金的研发进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1109-1124. [2] 马德新, 赵运兴, 徐维台, 王富. 重力对高温合金定向凝固组织的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1279-1290. [3] 常松涛, 张芳, 沙玉辉, 左良. 偏析干预下体心立方金属再结晶织构竞争[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1065-1074. [4] 侯娟, 代斌斌, 闵师领, 刘慧, 蒋梦蕾, 杨帆. 尺寸设计对选区激光熔化304L不锈钢显微组织与性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 623-635. [5] 刘继浩, 周健, 武会宾, 马党参, 徐辉霞, 马志俊. 喷射成形M3高速钢偏析成因及凝固机理[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 599-610. [6] 李民, 王继杰, 李昊泽, 邢炜伟, 刘德壮, 李奥迪, 马颖澈. Y对无取向6.5%Si钢凝固组织、中温压缩变形和软化机制的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 399-412. [7] 苏震奇, 张丛江, 袁笑坦, 胡兴金, 芦可可, 任维丽, 丁彪, 郑天祥, 沈喆, 钟云波, 王晖, 王秋良. 纵向静磁场下单晶高温合金定向凝固籽晶回熔界面杂晶的形成与演化[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1568-1580. [8] 娄峰, 刘轲, 刘金学, 董含武, 李淑波, 杜文博. 轧制态Mg-xZn-0.5Er合金板材组织及室温成形性能[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1439-1447. [9] 梁琛, 王小娟, 王海鹏. 快速凝固Ti-Al-Nb合金B2相形成机制与显微力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1169-1178. [10] 高栋, 周宇, 于泽, 桑宝光. 液氮温度下纯Ti动态塑性变形中的孪晶变体选择[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1141-1149. [11] 李彦强, 赵九洲, 江鸿翔, 何杰. Pb-Al合金定向凝固组织形成过程[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1072-1082. [12] 李闪闪, 陈云, 巩桐兆, 陈星秋, 傅排先, 李殿中. 冷速对高碳铬轴承钢液析碳化物凝固析出机制的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1024-1034. [13] 刘仁慈, 王鹏, 曹如心, 倪明杰, 刘冬, 崔玉友, 杨锐. 700℃热暴露对 β 凝固 γ-TiAl合金表面组织及形貌的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1003-1012. [14] 郭东伟, 郭坤辉, 张福利, 张飞, 曹江海, 侯自兵. 基于二次枝晶间距变化特征的连铸方坯CET位置判断新方法[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 827-836. [15] 李民, 李昊泽, 王继杰, 马颖澈, 刘奎. 稀土Ce对薄带连铸无取向6.5%Si钢组织、高温拉伸性能和断裂模式的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(5): 637-648. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed