张林
,
王恩刚
,
王慧芹
,
康智强
,
左小伟
,
赫冀成
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.06.001
Al-Bi偏晶合金是潜在的新型汽车轴瓦材料,然而由于偏晶合金的凝固特点,凝固过程中的液-液分离反应极易造成第二相的宏观偏析,很难采用传统凝固方法制备.在水平稳恒磁场下进行Al-Bi偏晶合金的水冷铜模浇铸实验,使熔体内不同位置的温度梯度方向与磁场方向呈不同角度.研究当磁场与富Bi液滴Marangoni运动方向的夹角不同时,磁场对偏晶合金凝固组织影响效果的变化.研究结果表明当磁场方向与富Bi相液滴Marangoni运动方向平行时,磁场对宏观偏析的抑制效果最明显.对本实验条件下磁场在Al-Bi偏晶合金凝固过程中的作用机制进行了分析,Al-Bi偏晶合金富Bi液滴发生了由冷端向热端的Marangoni运动,磁场主要通过电磁拖曳力作用于液滴,降低液滴的迁移速度.当磁场与温度梯度方向垂直时,其对熔体传热的抑制减小了电磁拖曳力的作用效果,加重了富Bi相液滴Marangoni运动造成的偏析.
关键词:
Al-Bi偏晶合金
,
凝固
,
磁场
,
Marangoni运动
夏瑱超
,
王伟丽
,
翟薇
,
李志强
,
魏炳波
中国有色金属学报
在自由落体条件下研究三元 Fe62.5Cu27.5Sn10合金的亚稳相分离和凝固组织形成规律.结果表明:液相分离使得合金液滴在快速凝固过程中形成2~3层壳核组织和均匀弥散组织,其相组成为α-Fe固溶体和Cu3Sn金属间化合物相.分析液滴内部L2(富Cu)液相的运动特征发现,温度梯度和浓度梯度所引起的Marangoni运动促进壳核组织的形成,合金液滴的最终凝固组织由冷却速率、过冷度和Marangoni运动共同决定.如果液滴直径足够小,快速冷却能够抑制液相分离,凝固组织演变为等轴枝晶形态,其相组成为α-Fe 固溶体和 Cu2FeSn 化合物.EDS分析显示,初生α-Fe相在快速凝固过程中发生了显著的溶质截留效应.
关键词:
Fe-Cu-Sn合金
,
相分离
,
快速凝固
,
Marangoni运动
