旋转磁场强度和频率对Pb-Sn合金凝固组织的影响

研究了Pb-45%Sn亚共晶和Pb-85%Sn过共晶合金在旋转磁场作用下的凝固组织,发现旋转磁场使得初生相的生长形貌由原来的枝晶形态变为椭球状,具有碎断和细化作用.碎断和细化的程度随磁场强度的增大而加强,但是,当磁场强度高达一定值时,初生相的晶粒尺寸反而变大,磁场强度在碎断和细化凝固组织时存在最佳值.此外,旋转频率的高低影响磁场在熔体中的作用距离,进一步影响熔体温度场和溶质场的均匀化.合适的旋转频率和磁场强度是凝固组织细化和均匀化的关键因素.磁场的引入,影响了液固体系的热力学函数,导致临界晶胚的吉布斯自由能和原子的扩散激活能的降低,提高了形核率.