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旋转磁场驱使强迫流对Sn-Bi合金微观结构的影响
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:《金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:O361[理学—流体力学;理学—力学] O369[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学理学院陕西省凝聚态结构与性质重点实验室,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金项目50331040和60171034资助
中文摘要:

以Sn-Bi合金为研究对象,分析了旋转磁场对凝固组织的影响.发现旋转磁场能够消除宏观偏析、碎断枝晶和细化凝固组织,加快了熔体流动和固-液界面溶质的扩散速度,使共晶组织的层片间距变小及形成区域差别.同时,随着磁场旋转频率的增大,合金的生长形态经历了从枝晶→等轴晶→球状晶→枝晶的转变.枝晶碎断、生长形态的改变以及共晶组织层片间距变化的主要原因在于,旋转磁场加快了熔体流动,造成熔体中溶质场和温度场在分布上趋于均匀化.同时,电导率的不同造成了初生相与液体的相对运动.宏观偏析的消除是由于初生相同时受到重力、浮力和Lorentz力的合力作用的结果.分析了旋转磁场对凝固组织改变的物理机制.

英文摘要:

Through analyzing the solidified (RMF), it is found that the RMF can eliminate structure of Sn-Bi alloys in rotating magnetic field macrosegregation, cause the fracture of dendrites and refinement of solidification structure, accelerate the velocity of melt flow and the diffuse of solute near the solid-liquid interface, decrease eutectic spacing, and cause the regional difference of eutectic microstructure. At the same time, there is a transition of dendrite → equiaxed →globular →dendrite with increasing the rotating frequency. The basic reasons of dendrite fracture and transition of growth form and the eutectic spacing change are the enhancement of the melt flow velocity, the homogenizations of temperature and solute fields, and the relative motion between the primary phase and the melt caused by the electric conductivities difference. The reason of macrosegregation elimination is that the primary phase is subjected to resultant force of gravity, buoyancy and Lorentz force. Farthermore, the physical mechanism on the transition of solidification microstructure is discussed.

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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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