康智强，杨　雪，冯国会，张　林

(1. 沈阳建筑大学 市政与环境工程学院， 沈阳 110168；2. 东北大学 材料电磁过程研究教育部重点实验室， 沈阳 110004)



水平稳恒磁场对Al-10%Bi合金中富Bi相分布的影响*

康智强1，杨雪1，冯国会1，张林2

(1. 沈阳建筑大学 市政与环境工程学院， 沈阳 110168；2. 东北大学 材料电磁过程研究教育部重点实验室， 沈阳 110004)

摘要：在有、无磁场作用下进行Al-10%Bi过偏晶合金的凝固实验，分析了1 T水平稳恒磁场对富Bi相分布的影响。结果表明，磁场作用下的合金试样上部的富Bi相粒子密度增加，下部的富Bi相粒子密度较少，且富Bi相粒子尺寸分布范围变窄。水平稳恒磁场在一定程度上阻碍了液滴的碰撞凝并和重力沉降，避免了液滴的局部聚集，提高了液滴沿重力方向的均匀程度，有利于获得富Bi相均匀分布的合金凝固组织。

关键词：水平稳恒磁场；碰撞凝并；Al-Bi过偏晶合金；凝固

0引言

Al-Pb、Al-Bi、Al-Sn等自润滑轴瓦材料以其独特的物理性能和力学性能被广泛应用于汽车、航空航天、船舶、军用工程机械和民用工程机械等领域[1-2]。但该类偏晶合金是一类存在液-液相分离特性的合金，其凝固过程受到形核、扩散长大、Ostwald熟化、碰撞凝并、弥散相液滴运动以及基体熔体对流等因素直接或间接的影响，导致在常规地面铸造条件下形成的合金凝固组织出现重力偏析甚至分层现象而失去应用价值[3-5]。为此，人们在空间微重力环境环境下开展偏晶合金液相分离机制的实验研究。结果表明，空间微重力环境下第二相的Marangoni力和未完全抵消的Stokes力以及熔体与容器的润湿过程的存在是造成匀质偏晶合金难以获得的主要影响因素[6]。……