金属学报  2006, Vol. 42 Issue (2): 147-152

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纵向强磁场对定向凝固Al-4.5%Cu合金显微组织的影响

李喜;任忠鸣;孙延辉;王俊;余建波;任维丽

上海大学材料科学与工程学院

Effect of High Longitudinal Magnetic field on the Microstructure of Directionally Solidified Al-4.5%Cu Alloy

LI Xi

上海大学材料学院

李喜; 任忠鸣; 孙延辉; 王俊; 余建波; 任维丽 . 纵向强磁场对定向凝固Al-4.5%Cu合金显微组织的影响[J]. 金属学报, 2006, 42(2): 147-152 .
, , , , , . Effect of High Longitudinal Magnetic field on the Microstructure of Directionally Solidified Al-4.5%Cu Alloy[J]. Acta Metall Sin, 2006, 42(2): 147-152 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(772 KB)   摘要: 强磁场可明显影响Al-4.5%Cu(质量分数)合金定向凝固组织.在温度梯度GT=38 K/cm, 生长速率较低(R=5 μm/s)时, 10 T强磁场使液-固界面处的树枝晶变得不规则,低于共晶温度以下的固相区定向枝晶组织消失, 组织细化;在生长速率R=50 μm/s时, 10 T强磁场使得枝晶沿与凝固方向成一定角度定向排列, X射线衍射表明<111>方向转向磁场方向; 在生长速率较高(R=100 μm/s)的情况下, 10 T强磁场使得枝晶粗化, 一次枝晶间距增大. 从热电磁流体理论和磁晶的各向异性角度分析了上述现象. 关键词 ： Al-4.5%Cu合金,  定向凝固,  强磁场     Abstract：An investigation into the microstructure in directional solidified hypoeutectic Al-4.5Cuwt.％alloys under a longitudinal magnetic field shows that the field has a great influence on the dendritic arrays. The field causes severe distortion in the dendritic array morphology in the mushy zone and disappeared below the eutectic isotherm at lower growth speed R=5µm/s, as opposed to the well-aligned dendritic crystals in the absence of the field; At the growth speed R=50µm/s and a temperature gradient in the liquid of 38K/cm, the alignment structure forms and the crystal direction <111> turns to the direction of the magnetic field, as opposed to the dendrite growth along the crystal direction<100>. It has also been found the field causes the increase of primary dendrite arm spacing at the growth speed R=100µm/s, Above phenomena is analysed on the base of the TEMHD theory and crystal.magnetic anisotropy theory. Key words： high magnetic field    dendritic growth    Al-4.5Cu wt.％    directional solidification 收稿日期: 2005-05-31      ZTFLH:  TG111.4   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 李喜 任忠鸣 孙延辉 王俊 余建波 任维丽 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2006/V42/I2/147 [1] Katsuki A, Tokunaga Ft, Watanabe S, Tanimoto Y. Chem Lett, 1996; 25: 607 [2] Tahashi M, Sassa K, Asai S. Mater Trans, 2002; 43: 2813 [3] Fang Q Q, Pang R Y, Zhang S, Dai D S. J Magn Magn Mater, 1998; 188: 241 [4] Shercliff J A. J Fluid Mech, 1979; 91: 231 [5] Lehmann P, Moreau R, Camel D, Bolcato R, Acta Mater, 1998; 46: 4067 [6] Boettinger W J, Biancaniello F S, Coriell S R. Metall Trans, 1981; 12A: 321 [7] Tewari S N, Shah R, Song H. Metall Mater Trans, 1994; 25A: 1535 [8] Wu Q, Ren Z M, Li X, Deng K, Zhong Y B, Ma J P. Prog Nat Sci, 2004; 14: 830(吴琼，任忠鸣，李喜，邓康，钟云波，马娟萍．自然科学进展，2004；14：830) [9] Ma J P, Ren Z M, Deng K, Li X, Wu Q. Prog Nat Sci, 2004; 14: 837(马娟萍，任忠鸣，邓康，李喜，吴琼．自然科学进展，2004；14：837) [10] Callen H B. Phys Rev, 1984; 73: 1349 [11] Cui Z Q. Metallurgy and Heat Treatment. Beijing: China Machine Press, 1994: 10(崔忠圻．金属学与热处理．北京：机械工业出版社，1994：10) [1] 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. [2] 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. [3] 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. [4] 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. [5] 陈瑞润, 陈德志, 王琪, 王墅, 周哲丞, 丁宏升, 傅恒志. Nb-Si基超高温合金及其定向凝固工艺的研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(9): 1141-1154. [6] 张小丽, 冯丽, 杨彦红, 周亦胄, 刘贵群. 二次枝晶取向对镍基高温合金晶粒竞争生长行为的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(7): 969-978. [7] 张健,王莉,王栋,谢光,卢玉章,申健,楼琅洪. 镍基单晶高温合金的研发进展[J]. 金属学报, 2019, 55(9): 1077-1094. [8] 许庆彦,杨聪,闫学伟,柳百成. 高温合金涡轮叶片定向凝固过程数值模拟研究进展[J]. 金属学报, 2019, 55(9): 1175-1184. [9] 唐文书,肖俊峰,李永君,张炯,高斯峰,南晴. 再热恢复处理对蠕变损伤定向凝固高温合金γ′相的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(5): 601-610. [10] 方辉,薛桦,汤倩玉,张庆宇,潘诗琰,朱鸣芳. 定向凝固糊状区枝晶粗化和二次臂迁移的实验和模拟[J]. 金属学报, 2019, 55(5): 664-672. [11] 杨燕, 杨光昱, 罗时峰, 肖磊, 介万奇. Mg-14.61Gd合金的定向凝固组织及生长取向[J]. 金属学报, 2019, 55(2): 202-212. [12] 金浩, 贾清, 刘荣华, 线全刚, 崔玉友, 徐东生, 杨锐. 籽晶制备及Ti-47Al合金PST晶体取向控制[J]. 金属学报, 2019, 55(12): 1519-1526. [13] 刘林, 孙德建, 黄太文, 张琰斌, 李亚峰, 张军, 傅恒志. 高梯度定向凝固技术及其在高温合金制备中的应用[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 615-626. [14] 侯渊, 任忠鸣, 王江, 张振强, 李霞. 纵向静磁场对定向凝固GCr15轴承钢柱状晶向等轴晶转变的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 801-808. [15] 康慧君, 李金玲, 王同敏, 郭景杰. 定向凝固Al-Mn-Be合金初生金属间化合物相生长行为及力学性能[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 809-823. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed