利用強(qiáng)磁場(chǎng)控制合金中溶質(zhì)元素分布狀態(tài)的研究.pdf

1、本文研究了在合金凝固和熱處理過(guò)程中，強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)合金中溶質(zhì)組元組織形態(tài)和分布的影響效果。 本文以電磁特性不同的Al-5wt％Cu，Al-10wt％Mg和Cu-9wt％Al合金為研究對(duì)象，采用最高磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)12T的超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)和真空加熱爐進(jìn)行合金的凝固和熱處理實(shí)驗(yàn)，探討了上述合金中溶質(zhì)組元的相形態(tài)和分布狀況隨均衡磁場(chǎng)和梯度磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向的變化規(guī)律，并進(jìn)一步闡明了強(qiáng)磁場(chǎng)的不同作用效果。研究結(jié)果表明： (1)在均衡磁場(chǎng)作用下，A

2、l-5wt％Cu合金凝固組織中銅元素的晶內(nèi)含量隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的增加而增加，Al-10wt％Mg合金中鎂元素的晶內(nèi)平均含量隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的增加而減少；在梯度磁場(chǎng)作用下，Al-5wt％Cu合金凝固組織中銅元素的晶內(nèi)含量隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的增加而減少，Al-10wt％Mg合金中鎂元素的晶內(nèi)平均含量隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的增加而增加；而且，溶質(zhì)元素所受磁化力與重力的合力越小其在合金中固溶度也越大。而對(duì)于Cu-9wt％Al合金而言，強(qiáng)磁場(chǎng)的作用對(duì)合金凝固組織中溶

3、質(zhì)元素的晶內(nèi)平均含量的影響不是很明顯。理論解釋和實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。 (2)在均衡磁場(chǎng)作用下，Al-5wt％Cu合金和Al-10wt％Mg合金凝固組織中的宏觀偏析隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加而減小；梯度磁場(chǎng)對(duì)Al-5wt％Cu合金和Al-10wt％Mg合金中的宏觀偏析也有一定的影響，負(fù)磁場(chǎng)梯度下的凝固組織中的宏觀偏析小于在正磁場(chǎng)梯度下的偏析，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與銅、鎂和鋁元素的密度和磁化率的差異有著密切的關(guān)系。 (3)在均衡磁場(chǎng)作用下，磁場(chǎng)