利用強磁場控制合金中溶質元素分布狀態(tài)的研究.pdf

1、本文研究了在合金凝固和熱處理過程中，強磁場對合金中溶質組元組織形態(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合金為研究對象，采用最高磁感應強度達12T的超導強磁場和真空加熱爐進行合金的凝固和熱處理實驗，探討了上述合金中溶質組元的相形態(tài)和分布狀況隨均衡磁場和梯度磁場的強度和方向的變化規(guī)律，并進一步闡明了強磁場的不同作用效果。研究結果表明： (1)在均衡磁場作用下，A

2、l-5wt％Cu合金凝固組織中銅元素的晶內含量隨著磁感應強度的增加而增加，Al-10wt％Mg合金中鎂元素的晶內平均含量隨磁感應強度的增加而減少；在梯度磁場作用下，Al-5wt％Cu合金凝固組織中銅元素的晶內含量隨著磁感應強度的增加而減少，Al-10wt％Mg合金中鎂元素的晶內平均含量隨磁感應強度的增加而增加；而且，溶質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。而對于Cu-9wt％Al合金而言，強磁場的作用對合金凝固組織中溶

3、質元素的晶內平均含量的影響不是很明顯。理論解釋和實驗結果基本一致。 (2)在均衡磁場作用下，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強度的增加而減?。惶荻却艌鰧l-5wt％Cu合金和Al-10wt％Mg合金中的宏觀偏析也有一定的影響，負磁場梯度下的凝固組織中的宏觀偏析小于在正磁場梯度下的偏析，該實驗現(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系。 (3)在均衡磁場作用下，磁場