低频电磁场对原位合成Al。Ti／A1复合材料凝固组织的影响.pdfVIP

助 锨 辛孝 料 2013年第9期(44)卷 文章编号2013)09—1244—05 低频电磁场对原位合成 Al。Ti／A1复合材料凝固组织的影响 文 荣，赵玉涛，钟龙华 (江苏大学 材料科学与工程学院，江苏 镇江 212013) 摘 要： 在低频电磁场条件下，以A1一KTiF 为体系， 大地限制了Al。Ti颗粒增强铝基复合材料中的应用。 通过熔体直接反应法原位合成 Al。Ti／Al复合材料 。采 曹健峰 以Al—zr一0体系为研究对象，在 电磁搅 用SEM等方法研究了低频磁场不 同参数如输入电流强 拌下合成 了(A1。Zr十A1O。)p／A356复合材料 ，增强 度、磁场频率等对A1。Ti／Al复合材料增强体颗粒形貌、 相数量多且细小 ，在基体 中弥散分布 ，该复合材料较不 尺寸及分布 的影响，探讨 了低频旋转磁 场下原位合成 施加电磁搅拌合成的复合材料的磨损性能要好得多。 Al。Ti／Al复合材料的机制。研究表明，当感应线圈内输 徐萌等口在电磁搅拌条件下，采用混合盐法反应工艺 入 电流 200A，频 率 5Hz时，磁 场作 用时间 3～5min 成功制备 TiB。含量为 2 的TiB ／7o55复合材料 ，基 时，得到尺寸细小、分布均匀的 Al。Ti／A1复合材料 。一 本消除了TiBz颗粒的团聚现象，颗粒呈六方棱柱状或 定范围内，增大 电流或增加频率，磁场作用时间相应减 球状 ，尺寸在 400~800nm之问，颗粒细小 ，分布均匀 。 少。但 不能无限增加 ，否则颗粒将会被去除 。 前期的一些研究表 明_g ，在原位合成反应过程 中施 关键 词： 低 频 旋转 电磁 场 ；原位 合成 ；复合 材 料； 加电磁搅拌下能使反应更彻底 ，反应时问缩短，颗粒大 Al3Ti颗粒 小趋于一致 ，分布更加弥散。 中图分类号 ： TG146．2 文献标识码：A 本文以AlKTiF 为体系，将 电磁技术与熔体化 DOI：10．3969／j．issn．1001—9731．2013．09．007 学反应结合起来 ，在低频磁场下制备 了Al。Ti／Al复合 材料 ，优化了Al。Ti／Al复合材料制备工艺，并研 究了 1 引 言 不同参数如电流强度和磁场频率等对 Al。Ti增强体 的 Al。Ti因密度低 (3．36g／cm。)、熔点高 (1350。C)、 形貌 、尺寸及分布的影响规律及机制。 弹性模量高 (217GPa)、高温抗氧化性能好而特别引人 2 实 验 注 目，是非常理想的原位增 强颗粒u]。制备 A1。Ti／ A1复合材料的方法很多，包括机械搅拌 、粉末冶金 、熔 电磁场 发生装置采用湖南岳 阳生产 的 DJMR一 体直接反应法等 ]。但是 由于高温熔体中原子扩散 1616型磁场发生器。其设备主要技术参数如表 1所 速度快 ，Al。Ti颗粒极易长大形成针状或树枝状 ，严重 示 。 恶化了A1。Ti颗粒增强铝基复合材料的性能 ，因而极 表 1 电磁搅拌器主要技术参数 Table1Technologicalparametersofelectromagneticstirringapparatus 型号 视在功率 (kVA) 线电压 (V) 电流 (A) 频率 (Hz) Max场强(T) 相数 (相) 绝缘等级 DJMR一1616W 26O 3OO 5OO 0～ 10 O．O5 3 F 按照电磁场产生机制，当频率10Hz时产生 的低