材料的發(fā)展對國民經(jīng)濟和科技的飛速發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用,隨著科技的不斷進(jìn)步,對材料的各項要求也越來越高。在材料科學(xué)領(lǐng)域,開發(fā)新技術(shù)、采用新工藝是提高材料性能和開發(fā)新材料的重要途徑。 Al-Mn合金具有許多優(yōu)異的物理特性和化學(xué)特性,是工程應(yīng)用中的一種十分重要的金屬材料。如果合金中的錳分布均勻,則它們的熱加工性能與冷加工性能與工業(yè)純鋁非常接近,但綜合性能卻比純鋁高很多。Al-Mn合金的鑄造性能不好,因為其凝固范圍很窄,流動性低,所以按照常規(guī)的方法難以獲得均勻的組織。 強磁場能夠?qū)⒋髲姸鹊拇呕芰繜o接觸地輸入到材料中,改變材料的熱力學(xué)狀態(tài),并對材料產(chǎn)生力的作用,從而對材料的凝固等相變過程,組織的形態(tài)分布和微結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生巨大的影響。因此,強磁場的應(yīng)用為新材料制備開辟了新的研究領(lǐng)域,具有廣闊的發(fā)展前景。 本文介紹了強磁場的發(fā)展概況,闡述了強磁場在材料科學(xué)方面的一些應(yīng)用及其對材料性能的影響。研究了場強達(dá)12T的強磁場條件下Al-Mn合金中Al_6Mn析出相的凝固行為,較系統(tǒng)地考察了強磁場中合金析出相凝固的現(xiàn)象、規(guī)律和機制,揭示了強磁場中析出相的演化過程,并對其凝固行為做了初步探討,得到以下結(jié)論: 1.強磁場條件下Al-Mn合金中Al_6Mn析出相以c軸平行磁場方向取向,且Al_6Mn相晶體的長軸與c軸垂直,形成垂直磁場的規(guī)則層狀組織。 2.Al-5%Mn合金在10T強磁場中從全熔態(tài)和半固態(tài)下凝固,所得取向組織相似,但半固態(tài)凝固條件下所得組織更為細(xì)小。 3.在不同強度強磁場中凝固,Al-5%Mn合金都能形成取向組織,且隨著磁場強度的增加、晶粒尺寸的增大,取向程度不斷增大。 4.經(jīng)不同保溫時間凝固時,隨著保溫時間的延長,Al_6Mn析出相聚合長大程度也逐漸增強;且保溫20分鐘時已基本能形成連續(xù)的鏈狀組織。 5.由熱力學(xué)分析得到,鐵磁性晶體和順磁性晶體將以磁化率最大的晶體軸平行磁場取向,抗磁性晶體將以磁化率絕對值最大的晶體軸垂直磁場取向。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：TG146.21
【部分圖文】：

區(qū)間延伸較長，在不平衡結(jié)晶的條件下將導(dǎo)致晶內(nèi)偏析);(3)溶解度的急劇降低，在室溫下實際上等于零。Al一Mn系二元平衡相圖如圖2.1所示的合金共晶組成為 1.95%Mn。在共晶溫度658℃的最大溶解度為1.82%Mn，而在20℃時只能溶解0.2%。合金中常見的化合物是A16Mn，是由液相和A14Mn經(jīng)包晶反應(yīng)生成的。由相圖可知，在亞共晶部分結(jié)晶溫度范圍很窄，僅0.5~10℃，幾乎與純鋁的熔點相同。液相線與固相線近似水平線，說明平衡結(jié)晶時，已結(jié)晶的固溶體與殘留液體之間的成分差別很大。加上錳在液相中的擴散速度遠(yuǎn)低于其它合金元素，故在結(jié)晶時極易形成錳的偏析。由于錳的偏析，使產(chǎn)品(特別是板材)在退火后出現(xiàn)粗大晶粒。這是因為錳強烈提高鋁的再結(jié)晶溫度

2.3實驗儀器設(shè)備機構(gòu)2，3.1超導(dǎo)強磁體實驗裝置超導(dǎo)強磁體實驗裝置主要由7部分組成，如圖2.2所示。磁場中心的磁感應(yīng)強度在0一14T之間可調(diào);采用WZK一1溫度調(diào)節(jié)儀控制其中的溫度，控溫精度為士1℃;加熱爐置于超導(dǎo)磁體的空腔內(nèi)，加熱溫度可達(dá)1000℃;石墨管和不銹鋼桿通過螺紋連接將試樣懸掛在加熱爐中。續(xù)續(xù)’’魏魏 lllllllllll…… lll…………州州州州 州 州 州 州引引一 一一 一 一 一 一一一 !!!!!!!lll圖2.2超導(dǎo)強磁場實驗裝置示意圖 F19.2.2SehematiediagramoftheexPerimentaldevieeofmetalsolidifieationinmagneticfieldl一 SamPleframe，2一Water一 eooleover，3一 Heatingfumace，4一 SuPereonduetormagnet，5一SamPle，6一 Quenchingtank

%的金屬Al和10%的Al一Mn中間合金，在真空一Mn合金，并在氫氣保護(hù)下澆鑄到孔徑約10分均勻的合金棒。將合金棒分割成20一30tnm石墨管中備用。合金相圖中Al端的局部放大圖。從圖中可以看℃，為了研究強磁場對液態(tài)和半固態(tài)材料改性820℃和低于液相線溫度的732℃作為實驗溫度，從而揭示強磁場對液態(tài)和半固態(tài)下Al一5%M}}}}}}

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2827988