强磁场对Cu-80%Pb过偏晶合金凝固组织的影响

金属学报, 2008, 44(2): 165-171. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2008.02.008

强磁场对Cu-80%Pb过偏晶合金凝固组织的影响

张林 ^1, , 王恩刚 ^2, , 左小伟 ^3, , 赫冀成 ^4,

1.东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,沈阳,110004

2.东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,沈阳,110004

3.东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,沈阳,110004

4.东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,沈阳,110004

基金项目: 高等学校博士学科点专项科研项目(20050145031) 教育部科学技术研究重点项目(104063) 高等学校学科创新引智计划(B07015) 国家自然科学基金(50574027)

关键词：偏晶合金 , Cu-Pb合金 , 凝固 , 强磁场

EFFECT OF HIGH MAGNETIC FIELD ON SOLIDIFIED STRUCTURE OF Cu-80%Pb HYPERMONOTECTIC ALLOY

通过比较4种实验条件下Cu-80%Pb(质量分数)过偏晶合金的凝固组织,研究了冷速、磁场对过偏晶合金组织中富Cu相的形态和形成机制的影响.实验结果表明,球形富Cu相主要有3种形态,即"网壳型"、"卵型"、"眼型".冷速对Cu-80%Pb宏观和微观组织有较大的影响.随着冷速的降低,Pb基体中的富Cu相由细小的球形转变为上浮聚集的粗大球形,直至全部上浮至试样顶部,富Pb基体中只保留Cu枝晶.冷速的降低使得富Cu球壳的厚度增加,其内部的网状组织粗化;施加12 T强磁场能够抑制富Cu液滴的上浮和富Pb相的沉积,对Cu-Pb合金的重力偏析产生一定的抑制作用,所得到的偏晶合金宏观和微观组织与无磁场时冷速较快的组织类似.对于较大的富Cu液滴,强磁场具有抑制Cu溶质迁移的作用,抑制了球壳的增厚和网状组织的粗化.对有无磁场作用下富Cu液滴受到的作用力和运动终端速度进行了分析和计算.

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