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提出利用电流控制难混溶合金凝固过程中第二相液滴的形核行为和空间迁移行为
2016-06-30  |          【 】【打印】【关闭

  偏晶合金十分广泛,其中许多在化工、汽车、机械、电子等领域具有广阔的应用前景。然而,该类合金在凝固过程中存在液-液相变过程,极易形成比重偏析,甚至两相分离的凝固组织,这使得偏晶合金的应用受到了很大限制。对偏晶合金凝固过程进行研究和控制,以制备理想的偏晶合金材料具有十分重要的意义。电流对金属和合金凝固过程具有重要影响,研究电流对凝固组织的作用规律,探讨其作用机理是材料制备领域的重要研究课题。

  课题组近年来研究直流电流和脉冲电流对难混溶合金凝固凝固组织的影响及其作用机理,首次提出了“直流电流主要通过改变第二相液滴的空间迁移行为影响合金凝固组织(Chinese Physics Letters, 2012, 29: 088104 , Journal of Materials Science & Technology, 2014, 30: 1027-1035 ),脉冲电流主要通过改变第二相液滴的形核行为来影响合金凝固组织(Scientific Reports, 2015, 5: 12680, Materials Letters, 2014, 132: 66-69)”的观点,并分别利用直流电流和脉冲电流改变难混溶合金凝固过程,制备出了壳/核结构难混溶合金复合线材及弥散型难混溶合金复合线材。

图 脉冲电流作用下液相分离合金[a] Bi80Cu10Sn10和[b] Cu50Bi25Sn25定向凝固界面前沿弥散相液滴形核驱动力(ΔG)、形核率(I)及平均直径(<D>)随位置的变化曲线

图 直流电流作用下以8mm/s速度连铸的Al-7 wt% Pb合金凝固组织(a, b);壳/核型复合组织相分离合金线材示意图(c)

特种均质材料制备及过程模拟研究团队

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