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纵向磁场对Al-40%Cu过共晶合金定向凝固显微组织的影响
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:《金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG111.4[金属学及工艺—物理冶金;金属学及工艺—金属学] TB331[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室,上海200072
  • 相关基金:国家自然科学基金项目50911130365和50701031; 上海市科学技术委员会项目09510700100 08dj1400404 10QA1402500和08DZ1130100; 长江学者创新团队发展计划项目IRT0739资助
中文摘要:

研究了纵向磁场对Al-40%Cu(质量分数)过共晶合金定向凝固显微组织的影响.结果表明,在温度梯度G_L=42.6K/cm,生长速率R=2μm/s,施加弱磁场时,Al_2Cu初生相由规则小平面状逐渐变得不规则,并趋向于非小平面方式生长,热电磁对流效应在不同尺度下影响界面前沿溶质分布及各相生长温度,微观尺度下影响初生相形貌,宏观尺度下改变糊状区长度,引起宏观偏析;施加较强磁场后,初生相呈现不规则胞状组织并紧密定向排列,这一现象主要归因于内生热电Lorentz力及磁晶各向异性.

英文摘要:

The microstructures of Al-40%Cu(mass fraction) hypereutectic alloy directionally solidified under a longitudinal magnetic field were investigated.The results show that the magnetic field has a great influence on the morphology of the primary Al_2Cu phase at the growth rate of R=2μm/s and a temperature gradient of G_L=42.6 K/cm at the solid/liquid interface.The effect of thermoelectromagnetic convection(TEMC) which drives the fluid flow is predominant under low magnetic fields and different at different scales according to the model of TEMC established.It is found that TEMC causes severe deformation of the primary Al_2Cu phase opposed to the well-aligned faceted primary phase in the absence of the field at microscopic scale and the primary phase tends to become a faceted-non-faceted transition gradually with the increase of the magnetic field.Moreover,TEMC modifies the mushy zone length at macroscopic scale because of the secondary convection from the bulk caused by the microscopic TEMC.TEMC also affects the solute distribution in the front of the interface at different scales and the process of heat transfer.Under higher magnetic fields,the effect of TEMC is suppressed,however,the considerable thermoelectric Lorentz force makes the primary phase become the irregular cellular structure.Meanwhile,the primary phases align along the magnetic field closely, which results from the remarkable magnetocrystalline anisotropy of the Al_2Cu crystal.

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期刊信息
  • 《金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学协术协会
  • 主办单位:中国金属学会
  • 主编:柯俊
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:shxiao@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971286
  • 国际标准刊号:ISSN:0412-1961
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1139/TG
  • 邮发代号:2-361
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊评比一等奖,第一、二、三届国家期刊奖,国家期刊方阵"双高"期刊,第一、二、三届中国科学院科技期刊评比一等奖,中国科学院优秀期刊特别奖,第一、二、三、五届中国科协优秀科技期刊评比一等奖,中国科协精品期刊工程A类、B类,第一、二、三、四、五届中国百种杰出学术期刊,首届出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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