直流电流作用下Al-Bi偏晶合金连续凝固研究

发布时间：2024-06-30 05:32

　　开展了直流电流作用下Al-Bi偏晶合金的连续凝固试验,研究了直流电流密度、合金成分、凝固速度以及基体熔体与弥散相液滴电导率等因素对偏晶合金凝固组织形成的影响。结果表明,直流电流能够促使偏晶合金液-液相变过程中弥散相液滴发生径向迁移。当弥散相液滴的电导率小于基体熔体的电导率时,弥散相液滴在直流电流作用下由试样中心向试样表面迁移;当弥散相液滴的电导率大于基体熔体的电导率时,弥散相液滴在电流作用下由试样表面向试样中心迁移。

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【部分图文】：

图1直流电流作用下合金连续凝固装置示意图

采用纯度高于99.99%（质量分数，下同）的纯Al和纯Bi为原料。采用刚玉坩埚，其外径为8mm、内径为6mm、长度为200mm。利用Bridgeman凝固装置在直流电流作用下进行合金连续凝固试验，图1为试验装置示意图。向刚玉坩埚内加入Al和Bi原料，加热至1223K并保温30....

图2不同直流电流密度下Al-12Bi合金以4mm/s速度连续凝固后试样表面的微观组织

图2为不同直流电流密度下Al-12Bi合金以4mm/s的速度连续凝固后试样表面的微观组织。结果表明，黑色相为富Al基体，白色相为富Bi相。可以看出，凝固过程中未施加直流电流时，在试样径向表面处存在贫Bi粒子层。从图2b～图2d可以看出，在凝固过程中施加直流电流时，Bi相由试样中心....

图3电流密度为600A/cm2时Al-Bi合金以4mm/s的速度连续凝固后试样表面的微观组织

图3为在电流密度为600A/cm2下Al-5Bi和Al-9Bi合金以4mm/s的速度连续凝固后试样表面的微观组织。可以看出，Al-5Bi合金只有较少的富Bi相粒子迁移至试样表面，见图3a，而Al-9Bi合金中的富Bi相粒子尺寸增加且在试样表面有较多的富Bi相聚集形成壳核结构，见图....

图4无电流和400A/cm2直流电流作用下Al-12Bi合金以不同速度连续凝固时的微观组织

图4为在电流密度为400A/cm2下Al-12Bi合金以不同速度连续凝固后试样表面的微观组织。可以看出，当合金以6mm/s速度凝固且未施加直流电流时，富Bi相较均匀地分布于基体中，见图4a。从图4b～图4d可以看出，富Bi相层的厚度随凝固速度的减小而逐渐增加。2.4基体熔体....

本文编号：3998457