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强磁场条件下金属凝固过程中第二相的迁移行为

王春江 苑轶 王强 刘铁 娄长胜 赫冀成

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强磁场条件下金属凝固过程中第二相的迁移行为

王春江, 苑轶, 王强, 刘铁, 娄长胜, 赫冀成

Effect of high magnetic fields on the migration of second phases during the solidification of metals

Wang Chun-Jiang, Yuan Yi, Wang Qiang, Liu Tie, Lou Chang-Sheng, He Ji-Cheng
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  • 理论分析表明,第二相的迁移行为可以通过迁移速度进行表征.影响迁移速度的因素包括第二相和熔体的物理性质、磁场强度和梯度大小、第二相的形状和体积等因素.强磁场下洛伦兹力的效果为促进第二相在基体中的均匀分布,其效率在磁场强度大于某一定值时逐渐降低.在梯度强磁场条件下,第二相迁移行为和分布状态的主要控制参数是梯度磁场下的磁化力.在磁场梯度较小时,因洛伦兹力的制约磁化力控制第二相迁移的效果不明显,随着磁场梯度的增加,磁化力的作用效果逐渐增强.通过研究强磁场下Al-Si合金、Al-Ni合金中原位自生第二相的迁移行为实
    Theoretical analysis shows that the migration behavior of a second phase during solidification processes in a high magnetic field (HMF) can be described by the migration velocity, which is a function of properties of melt matrix and the second phase, magnetic intensity and its gradient, as well as the geometry and size of the second phase. Lorentz force tends to make the second phase distribute homogenously, although its efficiency decreases with the increase of magnetic intensity beyond a certain value. When a gradient HMF is imposed, magnetization force becomes the dominant factor for the migration behavior of second phase. The effect of magnetization force increases with magnetic gradient, while it is difficult to control the migration of a second phase due to the constraint of Lorentz force when magnetic gradient is small. The theory has been experimentally verified by controlling the migration of in situ prepared particles in Al-Si and Al-Ni alloys under HMF conditions.
    • 基金项目: 中央高校基本科研业务费(批准号:N090209001, N090109001),新世纪优秀人才支持计划项目(批准号: NECT-06-0289)及111计划项目(批准号:B07015)资助的课题.
    [1]

    [1]Wang Q, Wang E G, He J C 2003 J. Mater. Sci. Eng. 21 590 (in Chinese) [王强、王恩刚、赫冀成 2003 材料科学与工程学报 21 590]

    [2]

    [2]Asai S 2000 Sci. Technol. Adv. Mater. 1 191

    [3]

    [3]Asai S 2004 Modell. Simul. Mater. Sci. Eng. 12 R1

    [4]

    [4]Wang C J, Wang Q, Wang Y Q, Huang J, He J C 2006 Acta Phys. Sin. 55 648 (in Chinese) [王春江、王强、王亚琴、黄剑、赫冀成 2006 物理学报 55 648]

    [5]

    [5]Pang X J, Wang Q, Wang C J, Wang Y Q, Li Y B, He J C 2006 Acta Phys. Sin. 55 5129 (in Chinese) [庞雪君、王强、王春江、王亚琴、李亚斌、赫冀成 2006 物理学报 55 5129]

    [6]

    [6]Gao A, Wang Q, Wang C J, Liu T, Zhang C, He J C 2008 Acta Phys. Sin. 57 767(in Chinese)[高翱、王强、王春江、刘铁、张超、赫冀成 2008 物理学报 57 767]

    [7]

    [7]Sassa K, Morikawa H, Asai S 1997 J. Jpn. Inst. Met. 61 1283

    [8]

    [8]Ren Z M, Li X, Wang H, Deng K, Zhuang Y Q 2004 Mater. Lett. 58 3405

    [9]

    [9]Colli F, Fabbri M, Negrini F, Asai S, Sassa K 2003 COMPEL 22 58

    [10]

    ]Ikezoe Y, Hirota N, Nakagawa J, Kitazawa K 1998 Nature 393 749

    [11]

    ]Yasuda H, Ohnaka I, Kawakami O, Ueno K, Kishio K 2003 ISIJ Int. 43 942

    [12]

    ]Robert C 1982-1983 CRC Handbook of Chemistry and Physics (the 63rd edition) (Florida: CRC Press, Inc.) B-244

    [13]

    ]Colin J, Smithells M S 1976 Metals reference book (5th edition) (London & Boston: Butterworths & Co. Ltd.) 940

    [14]

    ]Wang, C J, Wang, Q, Wang Z Y, Li H T, Nakajima K, He J C 2008 J. Cryst. Growth 310 1256

    [15]

    ]Wang Q, Wang C J, Liu T, Wang K, He J C 2007 J. Mater. Sci. 42 10000

  • [1]

    [1]Wang Q, Wang E G, He J C 2003 J. Mater. Sci. Eng. 21 590 (in Chinese) [王强、王恩刚、赫冀成 2003 材料科学与工程学报 21 590]

    [2]

    [2]Asai S 2000 Sci. Technol. Adv. Mater. 1 191

    [3]

    [3]Asai S 2004 Modell. Simul. Mater. Sci. Eng. 12 R1

    [4]

    [4]Wang C J, Wang Q, Wang Y Q, Huang J, He J C 2006 Acta Phys. Sin. 55 648 (in Chinese) [王春江、王强、王亚琴、黄剑、赫冀成 2006 物理学报 55 648]

    [5]

    [5]Pang X J, Wang Q, Wang C J, Wang Y Q, Li Y B, He J C 2006 Acta Phys. Sin. 55 5129 (in Chinese) [庞雪君、王强、王春江、王亚琴、李亚斌、赫冀成 2006 物理学报 55 5129]

    [6]

    [6]Gao A, Wang Q, Wang C J, Liu T, Zhang C, He J C 2008 Acta Phys. Sin. 57 767(in Chinese)[高翱、王强、王春江、刘铁、张超、赫冀成 2008 物理学报 57 767]

    [7]

    [7]Sassa K, Morikawa H, Asai S 1997 J. Jpn. Inst. Met. 61 1283

    [8]

    [8]Ren Z M, Li X, Wang H, Deng K, Zhuang Y Q 2004 Mater. Lett. 58 3405

    [9]

    [9]Colli F, Fabbri M, Negrini F, Asai S, Sassa K 2003 COMPEL 22 58

    [10]

    ]Ikezoe Y, Hirota N, Nakagawa J, Kitazawa K 1998 Nature 393 749

    [11]

    ]Yasuda H, Ohnaka I, Kawakami O, Ueno K, Kishio K 2003 ISIJ Int. 43 942

    [12]

    ]Robert C 1982-1983 CRC Handbook of Chemistry and Physics (the 63rd edition) (Florida: CRC Press, Inc.) B-244

    [13]

    ]Colin J, Smithells M S 1976 Metals reference book (5th edition) (London & Boston: Butterworths & Co. Ltd.) 940

    [14]

    ]Wang, C J, Wang, Q, Wang Z Y, Li H T, Nakajima K, He J C 2008 J. Cryst. Growth 310 1256

    [15]

    ]Wang Q, Wang C J, Liu T, Wang K, He J C 2007 J. Mater. Sci. 42 10000

  • [1] 游家学, 王锦程, 王理林, 王志军, 李俊杰, 林鑫. 悬浮液凝固研究进展. 物理学报, 2019, 68(1): 018101. doi: 10.7498/aps.68.20181645
    [2] 左小伟, 安佰灵, 黄德洋, 张林, 王恩刚. 强磁场作用下Cu熔体中富Fe颗粒的迁移与排列. 物理学报, 2016, 65(13): 137401. doi: 10.7498/aps.65.137401
    [3] 王祥, 钞润泽, 管仁国, 李元东, 刘春明. 金属熔体近壁面流动剪切模型及其对金属凝固影响的理论研究. 物理学报, 2015, 64(11): 116601. doi: 10.7498/aps.64.116601
    [4] 孟广慧, 林鑫. 二元层片共晶凝固过程的特征尺度选择. 物理学报, 2014, 63(6): 068104. doi: 10.7498/aps.63.068104
    [5] 陈海楠, 孙东科, 戴挺, 朱鸣芳. 凝固前沿和气泡相互作用的大密度比格子玻尔兹曼方法模拟. 物理学报, 2013, 62(12): 120502. doi: 10.7498/aps.62.120502
    [6] 苑轶, 李英龙, 王强, 刘铁, 高鹏飞, 赫冀成. 强磁场对Mn-Sb包晶合金相变及凝固组织的影响. 物理学报, 2013, 62(20): 208106. doi: 10.7498/aps.62.208106
    [7] 郑天祥, 钟云波, 孙宗乾, 王江, 吴秋芳, 冯美龙, 任忠鸣. 电磁复合场对Zn-10 wt%Bi过偏晶合金凝固组织的影响. 物理学报, 2012, 61(23): 238501. doi: 10.7498/aps.61.238501
    [8] 潘诗琰, 朱鸣芳. 双边扩散枝晶生长的定量相场模型. 物理学报, 2012, 61(22): 228102. doi: 10.7498/aps.61.228102
    [9] 任树洋, 任忠鸣, 任维丽. 晶粒尺寸对气相沉积薄膜磁取向生长的影响研究. 物理学报, 2011, 60(1): 016104. doi: 10.7498/aps.60.016104
    [10] 曾思良, 倪飞飞, 何建锋, 邹士阳, 颜君. 强磁场中氢原子的能级结构. 物理学报, 2011, 60(4): 043201. doi: 10.7498/aps.60.043201
    [11] 徐送宁, 张林, 张彩碚, 祁阳. 熔融Cu55团簇在铜块体中凝固过程的分子动力学模拟. 物理学报, 2009, 58(13): 40-S46. doi: 10.7498/aps.58.40
    [12] 张宗宁, 刘美林, 李蔚, 耿长建, 赵骞, 张林. 熔融Cu55团簇在Cu(010)表面上凝固过程的分子动力学模拟. 物理学报, 2009, 58(13): 67-S71. doi: 10.7498/aps.58.67
    [13] 单博炜, 林鑫, 魏雷, 黄卫东. 纯物质枝晶凝固的元胞自动机模型. 物理学报, 2009, 58(2): 1132-1138. doi: 10.7498/aps.58.1132
    [14] 赵安昆, 任忠鸣, 任树洋, 操光辉, 任维丽. 强磁场对真空蒸镀制取Te薄膜的影响. 物理学报, 2009, 58(10): 7101-7107. doi: 10.7498/aps.58.7101
    [15] 王江, 钟云波, 任维丽, 雷作胜, 任忠鸣, 徐匡迪. 强磁场复合交变电流作用下Zn-30wt%Bi偏晶合金的凝固. 物理学报, 2009, 58(2): 893-900. doi: 10.7498/aps.58.893
    [16] 高 翱, 王 强, 王春江, 刘 铁, 张 超, 赫冀成. 强磁场条件下Mn-Sb梯度复合材料的制备. 物理学报, 2008, 57(2): 767-771. doi: 10.7498/aps.57.767
    [17] 晋芳伟, 任忠鸣, 任维丽, 邓 康, 钟云波. 强梯度磁场下金属熔体中析出相晶粒迁移的动力学研究. 物理学报, 2007, 56(7): 3851-3860. doi: 10.7498/aps.56.3851
    [18] 庞雪君, 王 强, 王春江, 王亚勤, 李亚彬, 赫冀成. 强磁场对铝合金中溶质组元分布状态的影响效果. 物理学报, 2006, 55(10): 5129-5134. doi: 10.7498/aps.55.5129
    [19] 王春江, 王 强, 王亚勤, 黄 剑, 赫冀成. 强磁场对Al-Si合金凝固组织中硅分布的影响. 物理学报, 2006, 55(2): 648-654. doi: 10.7498/aps.55.648
    [20] 黄卫东, 林 鑫, 李 涛, 王琳琳, Y. Inatomi. 单相合金凝固过程时间相关的界面稳定性(Ⅱ)实验对比. 物理学报, 2004, 53(11): 3978-3983. doi: 10.7498/aps.53.3978
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-06-25
  • 修回日期:  2009-09-24
  • 刊出日期:  2010-05-15

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