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磁感应强度和冷却速率对Tb_(0.27)Dy_(0.73)Fe_(1.95)合金凝固过程中取向行为的影响

物理学报 2016年第3期65卷 335-342页

作者：高鹏飞刘铁柴少伟董蒙王强东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110819

实验研究了磁感应强度和冷却速率对Tb_(0.27)Dy_(0.73)Fe_(1.95)合金凝固过程中(Tb,Dy)Fe_2相取向行为及合金磁性能的影响.结果表明,将强磁场作用于Tb_(0.27)Dy_(0.73)Fe_(1.95)合金的凝固过程可以制备出(Tb,Dy)Fe_2相沿取向的组织,同... 详细信息

实验研究了磁感应强度和冷却速率对Tb_(0.27)Dy_(0.73)Fe_(1.95)合金凝固过程中(Tb,Dy)Fe_2相取向行为及合金磁性能的影响.结果表明,将强磁场作用于Tb_(0.27)Dy_(0.73)Fe_(1.95)合金的凝固过程可以制备出(Tb,Dy)Fe_2相沿<111>取向的组织,同时显著提高了合金的磁致伸缩性能;通过提高磁感应强度可以在更快的冷却速率下得到<111>取向的组织;在4-10 T范围内,随着冷却速率的增加,(Tb,Dy)Fe_2相沿<111>取向所需的磁感应强度增加,而发生(110)取向的磁感应强度减小.随着冷却速率的增加,合金的饱和磁化强度增加,而强磁场的施加对合金饱和磁化强度的变化没有明显影响.(Tb,Dy)Fe_2相的取向行为受*Tb,Dy)Fe_3相取向行为的影响,且由磁晶各向异性能与磁场作用时间共同控制.

关键词：磁感应强度冷却速率 Tb(0.27)Dy(0.73)Fe(1.95)合金晶体取向

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IF钢退火过程中不同尺寸晶粒的生长和织构演变

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金属学报 2010年第9期46卷 1055-1060页

作者：陈炜晔佟伟平张辉赵骧左良东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110819

对80%冷轧形变量的IF钢板进行不同温度和保温时间的再结晶退火处理,观测了晶粒长大过程中,小晶粒、中等晶粒和大晶粒集合的平均晶粒尺寸和织构演变.结果表明:退火温度显著影响晶粒长大速率和3种尺寸晶粒的织构特征;但在相同温度不同保... 详细信息

对80%冷轧形变量的IF钢板进行不同温度和保温时间的再结晶退火处理,观测了晶粒长大过程中,小晶粒、中等晶粒和大晶粒集合的平均晶粒尺寸和织构演变.结果表明:退火温度显著影响晶粒长大速率和3种尺寸晶粒的织构特征;但在相同温度不同保温时间退火时,3种尺寸晶粒织构类型相似,仅强度随保温时间延长而增强,且不同尺寸晶粒集合的织构和其平均晶粒尺寸间的关系可由经验公式近似描述.

关键词：织构晶粒生长晶粒尺寸分布 IF钢

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高速钢复合轧辊连铸复合过程温度场的数值模拟 Ⅱ.铜结晶器法

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金属学报 2011年第12期47卷 1503-1512页

作者：冯明杰王恩刚赫冀成东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110819

以Fluent 6.3为计算平台,采用数值模拟的方法研究了铜结晶器下浇注温度和拉坯速度等参数对高速钢复合轧辊连铸坯内温度分布的影响,探求了适宜的连铸工艺条件,在此基础上进行了拉坯实验,结果表明,拉坯速度和浇注温度是决定铜结晶器下辊... 详细信息

以Fluent 6.3为计算平台,采用数值模拟的方法研究了铜结晶器下浇注温度和拉坯速度等参数对高速钢复合轧辊连铸坯内温度分布的影响,探求了适宜的连铸工艺条件,在此基础上进行了拉坯实验,结果表明,拉坯速度和浇注温度是决定铜结晶器下辊坯能否顺利拉出和界面结合质量好坏的两个重要参数,提高浇注温度和增大拉坯速度都利于实现两种金属之间的冶金结合,但随着高速钢浇注温度的提高和拉坯速度的增大,辊坯的液穴深度逐渐增长,离开结晶器时的坯壳减薄,拉漏的几率增大,拉坯速度和浇注温度之间存在着严格的匹配关系,适宜的浇注温度位于1873—1923 K之间,适宜的拉坯速度位于0.3—0.5 m/min之间,数值模拟和实验结果都表明,在参数匹配得当的情况下,采用铜结晶器连铸法可以制备出高速钢复合轧辊.

关键词：高速钢复合轧辊连铸复合温度场复合界面

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低频电磁铸造Al-4.5%Cu合金微观偏析研究

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金属学报 2011年第2期47卷 185-190页

作者：陈丹丹张海涛王向杰崔建忠东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110819

利用直接水冷半连续(常规DC)铸造工艺和低频电磁铸造(LFEC)工艺分别制备了Al-4.5%Cu(质量分数)合金铸锭.测量了常规DC铸造和LFEC过程中的温度曲线,研究了低频电磁场条件下的铸锭微观组织变化和Cu元素的微观偏析.通过金相观察发现,在低... 详细信息

利用直接水冷半连续(常规DC)铸造工艺和低频电磁铸造(LFEC)工艺分别制备了Al-4.5%Cu(质量分数)合金铸锭.测量了常规DC铸造和LFEC过程中的温度曲线,研究了低频电磁场条件下的铸锭微观组织变化和Cu元素的微观偏析.通过金相观察发现,在低频电磁场作用下,α-Al和θ相的共晶组织变得细小,其面积分数明显减小.利用电子探针测量结果绘制Cu元素成分曲线,发现在凝圈的最初过渡区,Cu元素的成分曲线在低频电磁场作用下升高,α-Al中Cu元素含量增加.通过计算得到Cu元素的有效分配系数k_e,发现在最初过渡区k_e线性增大到***工艺使得Cu元素的k_e变大,并且随着电流强度的增强这一趋势愈发明显.由于低频电磁场加速了凝固前沿的冷却速度,使更多的Cu原子固溶在α-Al中,Cu元素在铸锭中的微观偏析得到了改善.

关键词： Al-4.5%Cu合金低频电磁铸造(LFEC) 微观偏析有效分配系数

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强磁场下不同晶粒尺寸Fe薄膜生长模式演变及其对磁性能的影响

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金属学报 2015年第7期51卷 799-806页

作者：杜娇娇李国建王强马永会王慧敏李萌萌东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110819

采用强磁场下物理气相沉积的方法,通过提高蒸发源温度获得晶粒尺寸逐渐降低的纳米晶Fe薄膜,研究了强磁场对不同晶粒尺寸Fe薄膜生长和磁性能的影响.结果表明,当蒸发源温度为1440℃时,Fe薄膜的晶粒细小,强磁场使薄膜从层状生长变成了柱状... 详细信息

采用强磁场下物理气相沉积的方法,通过提高蒸发源温度获得晶粒尺寸逐渐降低的纳米晶Fe薄膜,研究了强磁场对不同晶粒尺寸Fe薄膜生长和磁性能的影响.结果表明,当蒸发源温度为1440℃时,Fe薄膜的晶粒细小,强磁场使薄膜从层状生长变成了柱状生长,有效降低了薄膜缺陷.当蒸发源温度为1400和1350℃时,Fe薄膜的晶粒较粗大,强磁场不能改变其柱状生长方式,但是却提高了柱的宽度.强磁场提高了Fe薄膜的平均晶粒尺寸以及颗粒(由晶粒构成)尺寸、降低了薄膜表面粗糙度.随着晶粒尺寸的降低,强磁场提高Fe薄膜矫顽力、饱和磁化强度和剩磁比的能力增强.

关键词：强磁场 Fe薄膜纳米晶柱状生长磁性能

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强磁场对Cu-80%Pb过偏晶合金中富Cu颗粒迁移行为的影响

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金属学报 2010年第4期46卷 423-428页

作者：张林王恩刚左小伟赫冀成东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110004

将含有大量富Cu颗粒的Cu-80%Pb(质量分数)过偏晶合金在强磁场作用下进行不同温度的保温实验,研究了富Cu颗粒在液固混合区的迁移行为.结果表明,无磁场作用时,富Cu颗粒在800℃以上出现迁移而上浮,900℃以上在试样顶部形成致密的富Cu分层,... 详细信息

将含有大量富Cu颗粒的Cu-80%Pb(质量分数)过偏晶合金在强磁场作用下进行不同温度的保温实验,研究了富Cu颗粒在液固混合区的迁移行为.结果表明,无磁场作用时,富Cu颗粒在800℃以上出现迁移而上浮,900℃以上在试样顶部形成致密的富Cu分层,颗粒尺寸及迁移速率随温度升高而增加;富Cu颗粒在迁移过程中可通过热化长大或合并,其机制与富Cu液滴不同;富Cu颗粒群整体向上迁移,颗粒区与枝晶区有明显边界,颗粒间相互作用可使其迁移速率降低.强磁场具有降低颗粒迁移速度,抑制颗粒熟化及合并的作用,降低了富Cu颗粒的偏析程度,抑制致密富Cu分层的形成.考虑颗粒间相互作用,对有无磁场作用下颗粒所受的作用力和运动终端速度进行了分析和计算.

关键词： Cu-Pb合金偏晶合金颗粒迁移强磁场

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AZ91D镁合金近液相线铸造半固态坯料的部分重熔

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金属学报 2002年第12期38卷 1266-1272页

作者：乐启炽张新建崔建忠路贵民欧鹏东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110004

对近液相线铸造AZ91D镁合金半固态坯料进行部分重熔,通过改变部分重熔时的加热温度和保温时间来研究其微观组织的演化规律.结果表明,适当控制加热温度和时间,坯料部分重熔时可获良好的触变结构,且坯料铸造时的高冷却速率因促进了坯料组... 详细信息

对近液相线铸造AZ91D镁合金半固态坯料进行部分重熔,通过改变部分重熔时的加热温度和保温时间来研究其微观组织的演化规律.结果表明,适当控制加热温度和时间,坯料部分重熔时可获良好的触变结构,且坯料铸造时的高冷却速率因促进了坯料组织细化和蔷薇化而在部分重熔时加快固相颗粒球化进程并使球化效果改善;坯料在近液相线温度静置30 min用水冷铁模浇注时,在 575-580℃,保温15-30min可获得较理想的重熔结构;而用石墨模浇注时,则为580℃保温15-30 min.研究还表明,重熔组织演化过程分球化预备、固相颗粒细化和球化及固相颗粒长大3个阶段.该进程是溶质和空位扩散以及相界面张力共同作用的结果.其中,前者在初期、后者在中后期起支配作用.

关键词： AZ91D镁合金近液相线铸造部分重熔微观组织

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方坯结晶器内钢液凝固及电磁制动的数值模拟

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金属学报 2001年第3期37卷 281-286页

作者：黄军涛赫冀成东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110006

利用电磁流体力学（ＭＨＤ）的基本理论及Ｂｅｎｎｏｎ的连续介质模型，给出了方坯结晶器内钢液凝固及电磁制动的三维数学模型．磁场、流场和温度场的数值模拟表明，与钢液流场速度方向相反的电磁力是电磁制动的直接原因；感生电流主... 详细信息

利用电磁流体力学（ＭＨＤ）的基本理论及Ｂｅｎｎｏｎ的连续介质模型，给出了方坯结晶器内钢液凝固及电磁制动的三维数学模型．磁场、流场和温度场的数值模拟表明，与钢液流场速度方向相反的电磁力是电磁制动的直接原因；感生电流主要集中在钢液入口处及其附近区域；电磁力能有效地改变方坯结晶器内的流场和温度场的分布，造成制动区域的下部呈现活塞流状态，降低了结晶器内高温钢液区域的温度梯度，提高了弯月面附近特别是上角部区域钢液的温度，减薄了上部凝固壳厚度．

关键词：结晶器电磁制动钢液流动凝固数值模拟传热方坯连铸

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磁场对液态铝和固态铁界面微观组织的影响

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物理学报 2005年第6期54卷 2955-2960页

作者：韩逸班春燕巴启先王书晗崔建忠东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110004

研究了直流磁场、交流磁场对液态铝和固态铁界面微观组织的影响,采用金相显微镜、电子探针和x射线衍射等方法对其扩散层内生成物进行了分析.结果表明,在直流磁场和交流磁场作用下,固态铁界面内形成的扩散层厚度均比无磁场时小;在交流磁... 详细信息

研究了直流磁场、交流磁场对液态铝和固态铁界面微观组织的影响,采用金相显微镜、电子探针和x射线衍射等方法对其扩散层内生成物进行了分析.结果表明,在直流磁场和交流磁场作用下,固态铁界面内形成的扩散层厚度均比无磁场时小;在交流磁场作用下,液态铝和固态铁的界面变得凹凸不平;在垂直于磁场方向上,直流磁场抑制了铝原子和铁原子之间的扩散,交流磁场则促进了扩散;无磁场时固态铁内扩散层中生成的金属间化合物由FeAl3和Fe2Al5组成,直流磁场条件下只有Fe2Al5生成,交流磁场作用下由Fe2Al5和Fe4Al13组成.

关键词：磁场影响液态铝金属间化合物界面微观组织固态铁

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方坯连铸过程中钢液流动、凝固及溶质分布的耦合数值模拟

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金属学报 2002年第1期38卷 99-104页

作者：张红伟王恩刚赫冀成东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110004

采用Ｆｅ二元合金的连续介质模型，对方坯连铸过程进行紊流流动、凝固及溶质传输的三维耦合数值模拟．计算表明，注流在结晶器上部形成的回流，大部分返回主入流股，其余部分随凝固坯壳向下流动．凝固坯壳在截面上由于注流冲刷造成不... 详细信息

采用Ｆｅ二元合金的连续介质模型，对方坯连铸过程进行紊流流动、凝固及溶质传输的三维耦合数值模拟．计算表明，注流在结晶器上部形成的回流，大部分返回主入流股，其余部分随凝固坯壳向下流动．凝固坯壳在截面上由于注流冲刷造成不均匀分布．与实际情况相符随凝固进行，液相中的溶质不断富集，最终在铸坯中心区域形成宏观偏析．

关键词：方坯连铸紊流凝固宏观偏析耦合模拟有限差分法

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