超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)作用下偏晶合金凝固過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、偏晶合金具有許多優(yōu)異的物理特性和化學(xué)特性,是工程應(yīng)用中一種十分重要的金屬材料.但是由于大多數(shù)偏晶合金系組元間的密度和熔點(diǎn)相差很大,而且在較大的溫度區(qū)間和成分范圍內(nèi)存在著兩液不混溶區(qū),因此極易產(chǎn)生重力偏析,所以,按常規(guī)方法難以獲得均勻的組織.近些年來(lái),超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)的迅速發(fā)展和應(yīng)用,使磁場(chǎng)的應(yīng)用范圍從傳統(tǒng)的以鐵磁性材料為主擴(kuò)大到整個(gè)材料領(lǐng)域,成為材料制備過(guò)程中的一個(gè)重要的新手段.其特殊的磁場(chǎng)條件對(duì)抑制偏晶合金的重力偏析會(huì)產(chǎn)生有效作用,本文正是

2、利用強(qiáng)磁場(chǎng)的這一特性來(lái)研究其對(duì)偏晶合金凝固行為的影響.本文采用12T超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)和1200℃真空加熱爐研究了強(qiáng)磁場(chǎng)作用下偏晶合金的凝固過(guò)程,探討了強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)Al-Pb二元偏晶合金重力凝并、沉積的抑制作用,以及對(duì)凝固組織的影響.實(shí)驗(yàn)采用鉛含量為5％、10％、15％、25％的四種Al-Pb二元合金,在無(wú)磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度最大點(diǎn)、磁化力最大點(diǎn)三種不同條件下對(duì)其進(jìn)行凝固過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究.利用光學(xué)金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡對(duì)試樣組織結(jié)構(gòu)、組成分布進(jìn)行研究.

3、同時(shí),對(duì)偏晶合金的第二相形核、生長(zhǎng)、凝并等凝固過(guò)程進(jìn)行了理論分析.研究結(jié)果表明:1.通過(guò)對(duì)比有無(wú)磁場(chǎng)條件下的試樣組織,發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下的試樣中富鉛顆粒的分布較均勻,顆粒尺寸細(xì)小,而無(wú)磁場(chǎng)條件下的試樣富鉛顆粒多沉積在中、下部,且尺寸較大.2.在磁感應(yīng)強(qiáng)度最大位置條件下和磁化力最大位置條件下均可獲得富鉛粒子在基體中分布較均勻的組織.在磁感應(yīng)強(qiáng)度最大位置下第二相粒子的分布比磁化力最大點(diǎn)條件下的分布細(xì)小.3.在磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時(shí),富鉛粒子的尺寸