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旋转磁场对高硅铝合金凝固过程中相组织演变的影响

李甫 , 钟云波 , 龙琼 , 王江 , 郑天祥 , 王怀 , 陈旭 , 雷作胜 , 任维丽 , 任忠鸣

研究旋转磁场的励磁电流和旋转频率对高硅铝合金凝固组织的影响，并利用高速摄像机、SEM和EDS对高硅铝合金中硅相及其他金属间化合物形貌的演变进行分析。结果表明，旋转磁场可以抑制高硅铝合金的宏观偏析，细化初晶硅颗粒，形成类共晶组织；随着励磁电流和旋转频率的增大，初晶硅转变方式为长棒状-块状-大块块状团簇，共晶硅转变方式为长针状-蠕虫状-针状；旋转磁场还可以改善Al 2 Cu相和Al-Si-Fe相的形貌，使其依附甚至包覆在Si相周围生长，抑制合金熔体中Si相的长大，有助于改善合金的力学性能。

关键词: 高硅铝合金 , 旋转磁场 , 励磁电流 , 旋转频率 , 相组织

电磁连铸对黄铜凝固组织和性能的影响

江建明 , 黄锦峰 , 余建波 , 邓康 , 任忠鸣 , 严仁杰 , 刘茂清 , 邵育文 , 郑弋明 , 项克祥

上海金属 doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2009.05.006

实验研究电磁连铸在黄铜半连铸生产中的应用,及其对铜坯凝固组织、力学性能、物理性能的影响.H96和H65黄铜圆坯电磁连铸生产实验的结果表明,电磁连铸使铜液的流动增强,有利于熔池中温度的均匀化,实现了晶核数目的增值,表现在铸坯组织的细化和等轴晶范围与比率上升,铸坯密度增大,力学性能和导电率提高.

关键词: 铜合金 , 电磁连铸 , 凝固组织 , 力学性能 , 物理性能

Cu-Cr-Zr合金在施加直流电流时效后的电性能和力学性能

王志强 , 钟云波 , 饶显君 , 汪超 , 王江 , 张增光 , 任维丽 , 任忠鸣

中国有色金属学报 doi:10.1016/S1003-6326(11)61290-9

在不同温度和电流密度下对Cu-Cr-Zr合金进行不同时间的时效处理,发现在合适的时效温度下施加电流,可以同时提高合金时效后的电导率和硬度.随着电流密度的增加.电导率呈线性增长,但硬度保持不变.显微组织观察表明,施加电流时效后,组织中出现了大量的位错和纳米级铬析出物,这是提高电导率和硬度的原因.电流作用机理与焦耳热、大量电子的迁移及因电子风力而提高的溶质原子、空位和位错的扩散能力有关.

关键词: Cu-Cr-Zr合金 , 导电性 , 硬度 , 电流时效 , 析出

磁场诱导制备Bi-Mn合金的结构和低温磁性研究

贾广强 , 张金仓 , 刘永生 , 任忠鸣 , 曹世勋 , 李喜 , 敬超 , 邓康

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2004.03.002

系统研究了在外加诱导磁场下制备的Bi-Mn 6%合金的结构和低温磁特性.结果表明,在外加诱导磁场下制备的Bi-Mn 6%合金呈现典型的双相结构和各向异性特征,MnBi相c轴沿外加诱导磁场方向定向排列.发现MnBi相的矫顽力随温度的升高而增大,而饱和磁化强度则随温度的升高而减小.MnBi相的自旋重定向温度TSR随测量磁场的增大逐渐向低温区移动,在高的外加测量磁场下这种自旋重定向特征消失,发现了TSR随外加诱导制备磁场的增大而逐渐向高温区移动.对磁场诱导制备织构化MnBi相和该类材料磁各向异性能的物理机制进行了分析和讨论.

关键词: 磁场诱导制备技术 , Bi-Mn合金 , 低温磁性 , 自旋重定向

烧结条件对强磁场中成型氮化硅织构化的影响

杨治刚 , 余建波 , 李传军 , 邓康 , 任忠鸣 , 钟云波 , 王秋良 , 戴银明 , 王晖

材料研究学报

采用凝胶注模成型方法在6T纵向强磁场中制备氮化硅陶瓷素坯,经磁场外无压烧结制备出a轴或b轴取向的织构化氮化硅陶瓷,研究了烧结温度和保温时间对氮化硅陶瓷织构化形成的影响规律.结果表明:在本文的烧结条件下a-Si3N4全部转变为-Si3N4.烧结温度的提高促进了氮化硅陶瓷织构化的提高,从1700℃的0.40增加到1800℃的0.76.烧结温度为1750℃时,烧结时间的延长对织构度的发展几乎没有影响.

关键词: 无机非金属材料 , 氮化硅 , 织构化 , 凝胶注模成型 , 强磁场

氮化硅陶瓷的无压烧结工艺优化及性能研究

王欢 , 玄伟东 , 杨治刚 , 马晨凯 , 赵登科 , 任忠鸣 , 王保军 , 王江

硅酸盐通报

以α-Si3 N4为原料，Y2 O3和MgO为复合烧结助剂，通过无压烧结制备出氮化硅陶瓷。为了优化实验配方和工艺参数，采用正交实验研究了成型压力、保压时间、保温时间、烧结温度、烧结助剂含量以及配比对氮化硅陶瓷气孔率和抗弯强度的影响规律。结果表明，影响氮化硅陶瓷气孔率的主要因素是烧结助剂含量和配比，而影响其抗弯强度的主要因素是烧结助剂配比和烧结温度。经分析得出，最佳工艺参数为成型压力16 MPa，保压时间120 s，保温时间2 h，烧结温度1750℃，烧结助剂含量12wt％，烧结助剂配比1∶1；经最佳工艺烧结后的氮化硅陶瓷，相对密度为94．53％，气孔率为1．09％，抗弯强度为410．73 MPa。

关键词: 氮化硅 , 正交实验 , 气孔率 , 抗弯强度

电磁连铸对镁合金凝固和偏析的影响

张世斌 , 李伟轩 , 邓康 , 王业双 , 房中学 , 任忠鸣 , 徐河

稀有金属材料与工程

对电磁连铸AZ31镁合金的宏观组织,以及溶质元素在铸锭截面上的分布规律进行了工业化(生产)规模的实验研究.结果表明:合适与匹配的连铸工艺和电磁场处理可使镁铸坯晶粒组织细化.在拉速8 cm/min和表观直流电流40 A的电磁场条件下,φ162 mm圆坯的AZ31镁合金宏观凝固组织细化为均匀的等轴晶组织.同时,铸坯中溶质元素的偏析明显改善.以Zn,Mn元素为例,其平均偏析度分别比普通连铸下降73%和67%.

关键词: 镁合金 , 电磁连铸 , 宏观组织 , 成分偏析

旋流水口对小方坯连铸结晶器流场影响的水模拟研究

贾洪海 , 于湛 , 雷作胜 , 邓康 , 陈家昶 , 华文杰 , 任忠鸣

金属学报

在小方坯连铸水口中段安置电磁搅拌器，使水口旋转出流以降低注流钢水的冲击深度并形成上升回流，保证小方坯（特钢）连铸中液面融渣和凝固坯壳及成分的均匀性。本文通过在连铸水口的水力学模型内安置的旋流叶轮来模拟水口电磁搅拌的作用，使模型实验中水口出流呈螺旋状流态，并在此基础上，用超声波多普勒测速仪定量测量结晶器模型内液流的垂直及水平速度，以此检验水口电磁搅拌的效果，分析有效的工艺参数。结果表明，旋流式水口有利于改善结晶器内的流场，有效降低冲击深度，增大液流向弯月面区域的回流和热流上传，使液面形成水平环流，提高了液面的活跃程度，并增强钢水表面融渣的效果。

关键词: 小方坯 , Continuous casting , Swirling flow nozzle , Magnetic stirring , Water simulation

强磁场与交变电流的复合作用对Al-4.5%Cu合金凝固组织的影响

王俊 , 邓康 , 任忠鸣 , 任维丽 , 李喜 , 钟云波 , 徐匡迪

上海金属 doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2006.06.002

研究强磁场(0～10T)与工频(f=50Hz)交变电流(0～10A)的复合作用对Al-4.5mass%Cu合金凝固组织的影响.发现在施加垂直于磁场方向的交变电流时,会使电极间液态金属在电磁压力(P)作用下产生波动,导致合金凝固时枝晶组织的生长被打碎,出现等轴晶和颗粒状晶.在10T磁感应强度下,交变电流越大,波动越强,越易生成等轴晶和颗粒状晶;在10A交变电流下,磁感应强度增加到4T以后,等轴晶未随磁场的增加而完全转变成颗粒状晶;当(P)相同时,磁感应强度小的,容易出现等轴晶和颗粒状晶.

关键词: 强磁场 , 交流电 , 复合作用 , Al-4.5％Cu , 合金 , 凝固组织