The invention provides a method and device for controlling the coarsening behavior of particles in a liquid solid two phase system. After mixing the two kinds of metal powders by mixing, the raw alloy samples are prepared. For the semi-solid alloy materials, the alloy samples are prepared and the alloy samples are prepared. Then the prepared raw or mother alloy specimens are placed in the crucible of the heating furnace, and the inert gas is pumped into the heating furnace after vacuum pumping. In addition, the magnetic field is applied to the original sample or the mother alloy. The magnetic induction intensity is required by the strong magnetic field device to the experiment. The heating furnace is heated to the target temperature, and the sample is cooled to the room temperature after different time. The invention controls the size and morphology of solid particles by applying a variety of force effects and magnetization effects to the solid / liquid system by using a strong magnetic field to control the flow in the liquid phase and the diffusion of the solute. Strong magnetic field is a high energy, non-contact, pollution-free control method, which can effectively control the coarsening behavior of solids in solid / liquid systems. One
【技术实现步骤摘要】
一种液/固两相体系中颗粒粗化行为的控制方法及装置
本专利技术属于材料加工
,尤其涉及一种液/固两相体系中颗粒粗化行为的控制方法及装置。
技术介绍
第二相颗粒的粗化(Ostwald熟化)问题对指导实际生产有着重要的作用。小尺寸中空材料和电机、变压器的硅钢片制造、铝合金汽车零件、粉末冶金以及钢中夹杂物的去除等都需要确切地控制材料中颗粒尺寸和形貌,进而提高材料的性能。另外,通过控制热处理过程中液/固两相体系中颗粒的粗化行为,可以得到特殊的组织,使得材料具有特殊功能。实际生产过程中,已通过改变材料的保温温度、保温时间以及成型压力等热处理条件来控制液/固两相体系中颗粒的粗化行为。而以上这些控制方法在适用材料体系、加工工艺复杂性、可控制的组织参数等方面或多或少存在局限性,因此有必要引入其他控制方法,对液/固两相体系中颗粒粗化行为的控制效果进一步提高和改善。强磁场作为一种新型的控制方法,具有非接触、能量高等特点,其在实际生产的应用已成为可能。由于强磁场对物质有各种力和能量的作用效果,目前强磁场的应用研究已经拓展至物理、化学、生物、医学和材料等各个领域。强磁场通过洛伦兹力、磁化能、磁化力、磁力矩和磁极间的相互作用等作用效果可以显著影响材料体系能量状态及液/固体系内的溶质扩散行为,进而会对颗粒粗化行为产生明显影响。同时强磁场作用于合金材料中磁性颗粒会产生磁偶极子作用,磁偶极子相互作用会导致颗粒沿磁场方向排列并形成链状、柱状以及更为复杂的组织,并且会影响颗粒尺寸分布和大小以及颗粒取向等。因而,利用强磁场来控制颗粒的粗化过程,有望有效控制材料的微观组织,设计出新型特殊结构 ...
【技术保护点】
1.一种液/固两相体系中颗粒粗化行为的控制方法,其特征在于包括如下步骤:
【技术特征摘要】
1.一种液/固两相体系中颗粒粗化行为的控制方法,其特征在于包括如下步骤:S1、制备原始试样或母合金试样:对于粉末冶金的合金材料,通过混料法将合金粉末混合均匀后使用压块成型法制成原始试样;对于半固态加工的合金材料,熔配合金后制备成母合金试样;S2、强磁场下热处理:将制备好的原始试样或母合金试样置于加热炉的坩埚中,对加热炉抽真空后通入惰性气体,再对原始试样或母合金试样施加强度为0~20T的磁场,将加热炉升温至目标温度,保温不同时间后将试样冷却至室温。2.根据权利要求1所述的液/固两相体系中颗粒粗化行为的控制方法,其特征在于,步骤S2中,对原始试样进行处理时,还可以根据需求在热处理过程中对样品施加0~100Mpa的压力。3.根据权利要求1所述的液/固两相体系中颗粒粗化行为的控制方法,其特征在于,步骤S2中,还可对母合金试样进行如下处理,在惰性气体和磁场条件下将母合金加热成半固态物料,并保温预设时间后进行等温处理,等温处理结束后便可根据需求,对其施加预设的强磁场、施加压力和热处理后取出试样并冷却至室温。4.根据权利要求1所述的液/固两相体系中颗粒粗化行为的控制方法,其特征在于,所述混料法为机械混合法、原位生成法或液相分散法;所述压块成型法为高速挤压、模压、冷等静压、粉浆浇注或粉末注射成形型。5.根据权利要求1所述的液/固两相体系中颗粒粗化行为的控制方法,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘铁,苗玲,王强,王凯,阚金峰,董蒙,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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