强磁场下金属熔体中颗粒运动的行为研究

摘要

将Al-5Ti-1B中间合金在有无磁场的条件下进行重熔凝固实验,对凝固后的样品金相组织进行了观察.分析了其中未熔化的固相颗粒在组织中的分布和排列状况,结果表明: 与不施加磁场时的样品中针状的TiAl3颗粒杂乱无章排列相比,10 T强磁场下的样品中呈长轴平行于外场方向排列;同时,重力引起的颗粒沉降行为明显较无磁场时的要弱.说明强磁场对金属熔体中固相颗粒迁移和旋转的行为有重要影响:针状的弱磁性颗粒在形状各向异性的影响下发生了磁致旋转,使之平行于外场排列;而施加强磁场后熔体的表征黏度系数增大抑制了颗粒的沉降行为.因此,可通过改变磁场参数控制凝固组织中强化相的分布和排列,制备性能优良的金属基颗粒复合材料.