外场在材料制备和加工过程中的应用.docx

外场在材料制备和加工过程中的应用赵宇光 , 梁云虹 , 秦庆东 , 周 伟 , 姜启川(吉林大学南岭校区材料学院 , 吉林长春 130025)摘要 : 总结了近几年来电流 、磁场 、振动 、微重力场和超重力场等外场在金属凝固过程的应用 , 及其对固态相变过程 的影响 ; 从理论上分析和论述了外场影响凝固过程和固态相变的作用机理 , 并展望了外场技术的发展前景 。关键词 : 外场 ; 凝固 ; 晶粒细化 ; 固态相变中图分类号 : t g249192101文献标识码 : a文章编号 : 100124977 (2004) 0420257205applic atio n of outfield in the prep aratio n and wo rkingpro c e s sing of met allic mat e rial szhao yu2gua ng , l ian g yun2ho ng , qin qing2do ng , zhou wei , j ian g qi2chua n(dep a rtme nt of mat e rial s scie nc e a nd engine e ring , j ilin unive r sity at na nling ca mp us , cha ngchun 130025 , j ilin , china)ab stra ct : the applic atio ns of curre nt , ma gnetic field , vibratio n , micro gra vity a nd hyp e rgra vity field in the met al solidific atio n p ro c e s s , a s well a s the eff e ct of o utfield o n solid2st at e p ha se tra nsitio n of met al in re2 c e nt ye a r s we re summa rize d . the me cha ni sm of the eff e ct of o utfield o n solidific atio n p ro c e s s a nd solid2 st at e p ha se tra nsitio n wa s a nalyze d a nd re viewe d ; furthe rmo re , the future tre nd of o utfield t e chnology wa s p re se nt e d .ke ywo rd s : o utfield ; solidific atio n ; grain fine ; solid2st at e p ha se tra nsitio n金属凝固组织细化或改良有利于提高铸件的综合性能 , 针对凝固组织的细化 , 常用的方法是孕育 、变 质处理和微合金化或采用物理搅拌等凝固细晶技术 。 随着凝固技术的不断发展 , 许多新兴的凝固组织控制工艺应运而生 , 其中外场处理对金属凝固组织和固态 相变的影响非常显著 , 已经取得了突破性的进展 。同 时 , 环境意识提高呼唤绿色材料的诞生 , 而外场处理 能在节能节材的条件下 , 减少对环境和材料本身的污 染 , 实现清洁化生产和材料加工 、使用的可持续发 展 。因此 , 从 20 世纪 90 年代起外场技术再度成为材料领域研究的新热点 。随着外场技术的研究与深入 ,引发了一系列常规材料成形与加工过程中不可能出现 的新现象和新规律 , 这对于发展新型材料和改进传统 材料都有重要的科学和工程意义 , 展现外场技术控制 材料的制备和加工过程提高材料综合性能的巨大潜力 与广阔应用前景 , 从而使其成为一种与时俱进的材料 制备与加工技术 。本文就外场对金属凝固和固态相变 过程的影响等方面的研究概况进行了总结和评述 。及高密度脉冲电流对金属凝固过程和固态相变过程进行处理 , 从低熔点的锡铅合金 、较高熔点的铝铜合金 到工业上广泛应用的高熔点的钢铁材料 , 都进行了大量的研究并取得了一定的成果 。11111非脉冲电流的作用 凝固过程引入电流改变凝固组织的最新工艺是印度学者 misra13在 1985 年提出的 , 他研究了 30 40 ma/ cm2 直流电流对过共晶 pbsb15 sn7 合金和亚共 晶 pbsb10 sn 合金凝固过程的影响 , 发现凝固组织变得细小均匀 。同时发现 50 ma/ cm2 的直流电流可以改变灰铸铁的凝固组织形貌 , 证实了 vashchenko 的结 论 。flemings4研究了高电压大电流对金属凝固组织 的影响 , 发明了制备非枝晶组织的凝固控制技术 。在国内 , 顾根大5系统地研究了电流作用下金属定向 凝固行为 , 论述了电流对合金枝晶间距 、溶质再分配 和界面 稳 定 性 的 影 响 等 。李 万 锋 等6研 究 了 015 110a/ mm2 直流电流对镍基铸造高温 k417 g 合金枝 晶组织 、碳化物形态及晶体择优生长取向等影响 , 表明随着电流的增加 , 枝晶逐渐转化为接近于胞状晶的 形态 , 凝固组织的择优取向发生变化 。王劲等7发 现合适的电流密度对合金或金属凝固组织具有良好的 孕育和变质作用 。1 电流在材料的制备和加工中的应用111电流影响凝固组织的作用电场对金属凝固过程影响的研究始于 20 世纪 60年代 , 近年来国内外学者采用直流电流 、交流电流以11112脉冲电流的作用收稿日期 : 2003211213 收到初稿 , 2004202227 收到修订稿 。作者简介 : 赵宇光 ( 1955 - ) , 男 , 吉林长春人 , 博士 , 教授 , 主要从事模具钢与金属基复合材料的研究 。电话 : 043125705592专题综述vol153 no14258 ap r . 2004foundrynakada 等8首 先 研 究 了 脉 冲 电 流 对 sn90 pb10 和sn15 pb 合金的凝固过程的影响 , 发现脉冲电流使凝 固组织由树枝晶转变为等轴晶 , 且等轴晶的数量随电 容器的充电电压升高而增多 。李建明等9通过对近 共晶 sn60 pb40 合金凝固过程的研究 , 进一步证明了脉冲电流在凝固过程中具有细化凝固组织的作用 。随 后 , bar nak 等10发现脉冲电流频率为 1155 hz , 电 流密度为 1000 1500a/ cm2 时 , 锡铅合金共晶团簇 的尺寸可减小一个数量级 。同时许多学者对脉冲电流 作用下的铝及铝合金进行了深入的研究 , 凝固组织均得到明显改善1113。我国率先开展了脉冲电流对高 熔点合金凝固过程影响的研究 。訾炳涛等14研究了 放电电压为 07 kv , 电容器电容量为 0400f 时 , 向 l y12 铝合金熔体施加不同强度的脉冲电流 , 发现 脉冲电流的密度愈大 , 组织细化效果愈显著 。唐勇等15 ,16分别对 60 钢 、235 钢 、70b 钢 、9cr2mo v 和t8 钢施加电脉冲处理 , 凝固组织均有明显的改变 。112 电流对金属凝固过程的作用机制11211 非脉冲电流作用机制在凝固过程中 , 由于不同成分的液相 、固相及固2液界面区域之间导电性能存在明显差异 , 从而产生 起伏效应 、焦耳热效应 、电迁移效应 、帕尔贴效应 等 。处于熔点附近的液态金属实质上是处于近程有序 状态 , 起伏效应是指在电场作用下 , 这种近程有序状 态导致了电场作用下结构起伏 、能量起伏及温度起伏的加剧 , 促进了均质形核 。焦耳热相当于凝固体系的 内热源 , 它将使凝固系统的整体冷却速度降低 , 过冷 度减小 。同时由于电流优先选择电阻小的固相通道 , 固相内产生的热效应将大于相邻的液相 , 完全可能导 致固相重熔 , 降低固液界面的温度梯度 , 促进熔体同时凝固 , 均匀长大 , 使最终的结晶组织细小均匀 。电 场作用于液态金属时 , 将使液态金属中的各种离子发 生定向迁移现象 。各种金属离子带电量不同 , 所以在 定向迁移过程中的运动速度也不同 , 由此引起液态金 属凝固过程中溶质分配系数的变化 , 从而影响凝固过 程的质量传输 。由于固相和液相之间的电导率不同 ,在电流作用下 , 固液界面会产生 peltier17效应 , 进 而产生 peltier 热 , 这将导致固相和液相界面上的凸 出部分熔化 , 致使界面趋于光滑圆整 。11212脉冲电流的作用机制 脉冲电流弛豫时间非常短 , 其作用不再受类似于热导率因素的影响 , 除了具有直流电流的作用外 , 本 身还具有磁致收缩效应和冲击波效应等 , 因此对材料 的结构和性能有很大影响 。磁致收缩效应是指当熔体中有变化的脉冲电流通 过时 , 将产生一个变化的脉冲磁场 , 在磁场的作用下 , 导电熔体将会产生向其中心轴收缩的现象 。熔体在其产生的磁压力的作用下被反复压缩 , 迅速失去过热 , 过冷度增加 ; 同时熔体的反复前进和后退使枝晶 破碎 , 既增加了结晶核心又抑制了晶核长大 。当脉冲 电流瞬间通过导电熔体时 , 将引起大量电子的快速定 向漂移 , 形成强大的冲击波 , 打碎凝固过程中已经开始长大的树枝晶 , 细化凝固组织 ; 同时形成的小能量 冲击 , 使金属液通过树枝晶间毛细通道的能力提高 , 强化补缩作用 。113 电场处理对固态相变过程的影响电流能够影响位错运动与原子扩散 , 在固态相变 过程中恰当地引入电流 , 不仅能改善材料的内部组织结构 , 而且能够提高材料的综合性能 。文献18研究了脉 冲 频 率 为 215 hz , 脉 冲 电 压 分 别 为 300 、600 、800v 对 q235 钢正火组织的影响 , 发现脉冲电流使 钢的正火组织均匀化 , 且随着脉冲电压的增加 , 晶粒细化程度增加 。刘北兴19研究了电场固溶和时效处 理对 1420al2li 合金性能的影响 , 发现合金的强度随 着电场强度的增加而升高 , 而塑性降低不大 。刘志义 等20研究了脉冲电流对 2091 铝锂合金动态再结晶的 影响 , 发现脉冲电流不仅使再结晶形核率提高 , 而且使完全再结晶晶粒尺寸减小 。文献21对疲劳后热轧 钢经过电脉冲处理后 , 再结晶晶粒的尺寸比未经电脉 冲处理的样品的晶粒尺寸减小了约一个数量级 , 疲劳 寿命延长约一个数量级 。2磁场在材料制备和加工中的应用近 20 年来的研究表明 , 在合金凝固过程和固态相变过程中施加稳恒磁场 、交变磁场和脉冲磁场能够不同程度地改善组织 。同时由于磁场与金属是非接触的 ,用 ,211减少了对材料本身的污染 , 又能起到细晶强化作因此受到了极大的关注 。磁场影响凝固组织的作用21111 稳恒磁场的作用杨森等22研究了磁场强度为 210 104 a/ m 横向 均匀静态磁场对 al2bi 偏晶合金定向凝固的影响 , 横 向均匀静态磁场可以有效地抑制定向凝固过程中熔体的对流 , 使偏晶系 al615bi 合金纤维组织间距和纤维 直径减 小 。文 献23对 bi2m n 合 金 施 加 0 110 t 磁 场 , 发现 m nbi 相在大于 011 t 的磁场作用下沿磁场 方向定向排列和优先长大 。时海芳等24研究了磁感 应强度为 0112 t 的直流磁场对 al2cu 合金定向凝固组织的影响 , 发现枝晶一次臂平均间距减小且枝晶取向 较为一致 , 这进一步说明在定向凝固条件下 , 稳恒磁 场能抑制熔体的对流 。21112 交变磁场的作用1965 年 jo hnso n 等25首先发现交变磁场可减小 等轴晶尺寸和柱状晶区的相对体积 , 经过一系列的实铸造赵宇光等 : 外场在材料制备和加工过程中的应用259 验得出结论 , 只有同时应用电场和磁场 ( 直流或交流) , 组织 结 构 才 能 明 显 细 化 。1983 年 bassyo un26对此提出异议 , 并用实验证明当磁感应强度为 0102701033 t 时单一的交变磁场同样能够明显细化晶粒 。 葛丰德27认为细化效果不仅仅 取 决 于 磁 感 应 强 度 ,还与电流强度 、电流波形及频率等因素有关 。同时大 量研究表明旋转磁场不仅可以改善合金的比重偏析 , 细化组织 , 而且对凝固补缩也有良好的作用28 ,29。热具有相似的机理影响到过冷奥氏体的相变过程 。冯光宏等33发现在低碳锰铌钢的奥氏体向铁素体和珠 光体转变的过程中施加稳恒磁场可以细化组织 。同时 磁场对淬透性和耐蚀性也有明显的影响34。214 电磁约束成形技术的研究应用电磁约束成形技术也是磁场的一个重要应用 , 它 是利用电磁感应原理实现的金属等导电熔体近净成型 无模连续铸造技术 ( 也称电磁铸造技术) , 已广泛应 用于电磁悬浮 、冷坩埚感应熔炼 、电磁连续铸造等多 种技术之中 。文献35利用电磁铸造技术和普通连续铸造技术铸造了 2024 变形铝合金 , 发现电磁铸造锭 显微组织细小均匀 , 硬度接近普通连续铸造试样的 2 倍 , 疲劳性能约是普通连续铸造试样的 3 倍 。此外电 磁技术对冶炼和炉外精炼也有较好效果 , 通过电磁冶 炼不但使金属液的温度均匀化 , 夹杂物上浮分离 , 而且有利于成分均匀化 。同时连铸已成为电磁技术应用 最活跃的领域 , 在板坯连铸和方坯连铸上应用电磁力 控制铸坯凝固过程的流动 , 以改善铸坯的结构 、质量 和轧材性能等已取得了较大的进展 。21113脉冲磁场的作用訾炳涛等30首次研究了脉动磁场对金属凝固组织的影响 , 通过对 l y12 铝合金研究发现 , 磁压强引 起的熔体振荡导致晶粒明显细化 、球化 , 且随着磁压 强的增加 , 细化效果愈明显 ; 但当脉冲磁场较强时 , 样品却难以凝固成块状金属而形成细沙状的金属颗 粒 , 以至样品从该处断成两节 。班春燕等31研究了 脉冲磁场对组织细化的影响 , 表明在脉冲磁场的作用下 , 剧烈的强迫对流促进晶粒从型壁上游离 ,加了金属熔体的形核率 。212磁场的作用机制大大增磁场作用实质是一种能量的传递过程 ,利用了电3 振动在材料制备和加工中的应用311超声振动的作用超声振动一般是指频率范围为 20106 k hz 的机 械波引起的振动 , 它具有频率高 、能量集中等特性 , 在许多技术领域都得到广泛的应用 。超声波对金属凝固过程的影响国内外均有人研究 , 但相关的研究报导 却不多 。磁相互作用形成电磁力对熔体产生收缩效应 , 使熔体反复地被压缩和发生振动 , 这里对磁场的细化机制做 了如下归纳 。在稳恒磁场作用下 , 熔体内部将产生感生电流 ,从而产生洛伦兹力抑制熔体的对流 , 使其对熔体没有 搅拌作用 。对于宏观组织 , 由于液态金属的对流削弱 , 这就降低了金属熔体的降温速率 , 保持了凝固界面较高的温度梯度 , 利于柱状晶的生长 ; 对于微观组 织 , 则使枝晶横向生长受到抑制 , 枝晶分支的发展也 受到抑制 。同时 , 稳恒磁场产生的电磁力有可能导致铁磁质颗粒的偏聚 , 偏聚层的厚度随磁感应强度的增 大而增加 。熔体与交变磁场相互作用将产生感应电流 , 磁场 与感应电流之间发生电磁作用 , 产生电磁力 , 从而在 熔体内产生规则的波动 , 使长大的晶粒破碎 , 形成新 的细小晶核 , 细化了凝固组织 。脉冲磁场使熔体内产生脉冲涡流 , 磁场和涡流之 间交互作用产生洛仑兹力和磁压强 , 且其强度远大于 金属熔体的动力压强 , 这就使金属熔体产生强烈振 动 。这种振动不仅增加了熔体的过冷度 , 提高了形核 率 ; 而且在熔体内造成了强迫对流 , 使凝固过程中树枝晶折断破碎 , 形成新的游离晶核分布于熔体各处 。213 磁场对固态相变过程的影响kakeshita 等32在对 fe2ni2m n 合金的研究 中 曾 指出 , 在磁场强度高于某特定值时 , 能在较大温度范 围内诱发马氏体相变 , 磁场诱发的马氏体相变与传热方式诱发的相变具有几乎相同的组织 , 这也表明磁与31111超声振动在凝固过程中的作用abramov36对 st 40 钢进行变质和超声振动的联合处理 , 发现铁素体网被打碎 , 而且得到了晶粒细化 的珠光体组织 。irsid37将超声波振动施加于连续铸造过程中 , 发现不但细化了组织而且使铸件的表面质量 得 到 显 著 改 善 。赵 忠 兴38研 究 了 超 声 波 对 zcu pb30 合金的影响 , 发现组织中密度较大的 铅 相 在整个断面上分布均匀 , 方向性消失 , 缓解了宏观偏 析 。文献39等在锡锑包晶合金的凝固过程中导入高能超声波 , 不仅细化了组织 , 使具有立方晶体特征的相组织有球化趋势 , 而且消除了比重偏析 。31112超声振动细化机理 一直以来人们都在研究超声波在流体介质中引起的一系列效应的机理 , 产生了如空化理论 、破碎理论 、生核理论和过冷理论等40。将其简要地概括为 空化破碎理论和过冷生核理论 。空化破碎理论是指高 能超声形成大量的空化气泡 , 气泡在一定条件声压下 发生崩溃产生激波 , 将粗大的晶粒破碎 , 形成大量结 晶核心 , 使晶粒细化 ; 过冷生核理论指超声波产生的空化泡的增大和内部液体的蒸发 , 会降低空化泡的温vol153 no14260 ap r . 2004foundry度 , 这将致使空化泡表面的金属熔液温度降低 , 因此间的重度差异消失 , 利于组分均匀混合 , 对于短纤维 、颗粒强化复合材料也有特殊的作用 。412 超重力场对金属凝固过程的影响与微重力下金属凝固差异在于 : 超重力是通过增 大重力加速度而加强浮力对流 , 当达到一定的超重力水平时 , 也可象微重力那样有效地抑制熔体中无规则 的热质对流 。因此利用超重力凝固技术 , 对于基地制 备溶质分布高度均匀的太空晶体材料和开发高性能的 半导体材料具有重大的意义 。赵志龙等48 ,49研究了 超重力对 pb2sn 合金凝固组织的影响 , 发现溶质 pb沿离心加速度方向向冷端富集析出 , 当有的 pb 枝晶 突破过冷层时 , 由于温度波动及对流冲刷 , 使 pb 的 枝晶极易在分枝处熔断或折断而形成大量的游离晶 , 细化了共晶组织 。同时利用 bridgman 法使 pb2sn 共 晶在超重力下单向凝固 , 发现 pb2sn 共晶在 1g 时为挺直的片晶 ; 在 5g 和 10g 时呈胞状生长 ; 15g 时又 以一种挺直的片晶方式生长 。这是因为不同重力水平 下浮力对流干扰晶体生长的波动不同所致 。近年来利 用离心铸造过程中先析出相与液态金属之间存在密度 差的特性 , 使其在离心力 (超重力) 作用下发生径向迁移 , 制备出第二相质点沿径向呈梯度分布的梯度功 能材料的技术是一种很有发展前途的工艺 。在空化泡的附近就可能因过冷产生结晶核心 ,核率 , 而影响凝固组织 。312机械振动的作用增加形31211机械振动在凝固过程中的应用候文生41研究了机械振动对 al2si 合金凝固过程的影响 , 发现振动改变了合金在铸型内凝固结晶模 式 , 使已长大枝晶被折断或熔断 , 形成新晶核 , 阻碍 了枝晶单向延伸 , 细化了凝固组织 。文献42研究了 振动对高铬白口铸铁 , 灰铸铁凝固过程的影响 , 表明振动的金属液上下冲刷 , 把已长大的枝晶打断破碎 , 增大过冷度 , 利于形核 。激振频率是铸件振动凝固的 主要参数 , 对同一铸型系统采用不同的激振频率得到 的振动响应不同 , 以致振动凝固的效果也将不同43。 目前国内外许多学者采用机械振动焊接改善焊缝金属凝固组织 、降低焊接残余应力 、增加焊缝韧性 、提高 焊件疲劳寿命等均取得了良好的效果44 ,45。31212振动的作用机理 机械振动在液态金属中的扰动作用 , 改变了液态金属结构起伏和能量起伏的分布状态 , 加快了晶体形核 , 并使液体流动速度加快 , 溶质成分扩散速度加 快 , 减少了固液界面前沿的溶质浓度梯度 , 抑制了柱 状树枝晶的长大速度 ; 另外长大树枝晶被击碎脱落下 来 , 独立长成等轴晶 , 细化了凝固组织 。机械振动不 但能细化凝固组织 , 而且有很好的补缩作用和除气效 果 , 但是必须在一定的振动频率范围内 , 振动可以达 到除气 、细化晶粒和提高强度的目的 , 控制不好反而 会增加气体的含量 , 造成裂纹缺陷等 。5展望外场技术在材料的制备和加工过程中的应用研究已经取得大量的进展 , 出现了一些新的现象和规律 ,这为优化传统材料和开发新材料带来了新的契机 。但 外场处理技术也存在着很多局限性 , 对凝固细晶的机 理及规律还缺乏深入系统的认识 , 基础研究的不足制 约了该技术的应用 , 使其发展成为真正实用的传统材料和新兴材料制备和加工技术尚需进行更加深入的研 究 。主要包括 : 深入系统地研究不同场和复合场的 作用下凝固机制 、细化机理及对固态相变过程的影 响 ; 系统研究外场处理与晶粒细化效果之间的关系 和规律 ; 研究复合场与凝固技术交互作用下的多维 传质 、传热机制 , 形成完善的理论体系 ; 研制可用于生产和实验的专用设备和装备 , 以便安全 、可靠地 在材料制备和加工过程中施加合乎要求的外场处理 ;克服技术上与工艺上的困难 , 扩大研究领域 , 研究 不同材料在外场作用下的凝固行为 。实验研究离不开先进的设备 , 因此在理论研究的同时要加强对相关设备的开发和研制 。相信随外场处 理技术及其配套设备的不断进步和开发 , 外场在材料 制备和加工过程中将会得到更广泛的应用 。同时随科 学技术的飞速发展 , 新工艺 、新技术不断涌现 , 外场 技术也面临着与更多的学科融合以求得更大的发展力度 , 使其在激烈的技术与工艺竞争中发挥自身的优4 微重力场和超重力场对凝固的影响411 微重力场对金属凝固过程的影响在微重力条件下基本消除了熔体中重力引起的沉 降和浮力对流 , 扩散和界面张力将充分发挥作用 , 这 对金属凝固过程势必发生影响 。从 60 年代开始 , 各 国科技工作者通过地面落管模拟 、宇宙飞船和地球卫 星等实验 , 利用微重力条件和外层空间的特殊环境 ,对金属凝固过程进行了大量的研究工作 , 为人类利用 宇宙空间开发新材料 、新工艺创造了条件 。姚文静 等46采用落管方法实现了 ni50 %cu 过冷熔体在微重 力和 无 容 器 条 件 下 的 快 速 枝 晶 生 长 , 形 核 率 可 达1012 m23 s21 以上 。文献 47研究了 pb40 ni40 p20 合金在重力 ( 1g) 及微重力 (g) 条件下凝固组织的差 异 , 发现在微重力条件下 , 一次枝晶短而且方向性 差 , 凝固组织细化 。近年来合金熔体在微重力条件下 的凝固技术 , 在利用密度相差很大的组元获取显微组 织均匀的合金及制取无缺陷的单晶和高性能的复合材料方面倍受重视 。同时 , 失重条件下系统中不同组元铸造赵宇光等 : 外场在材料制备和加工过程中的应用261 组织的影响 j . 金属学报 , 2002 , 38 ( 1) : 4146时海芳 , 顾春雷 , 等. 直流磁场对 al2cu 合金定向凝固组织的 影响 j . 有色金属 , 2003 , 55 ( 1) : 1317asai s. birt h and recent activities of elect ro magnetic p rocessing of materials j . isij int , 1989 , 29 ( 12) : 981992bassyo uni t a. effect of elect ro magnetic fo rces o n aluminum cast st ruct ure j . light metal , 1983 , 33 ( 12) : 733742葛丰 德 , 何 洪 亮 , 等. 脉 动 磁 场 铸 造 j . 机 械 工 程 学 报 ,1989 , 25 ( 1) : 16王红霞. 旋转磁场对 pb2sn2sb 三元合金凝固结晶过程的影响j . 铸造设备研究 , 2000 , ( 1) : 3033李子全 , 吴炳尧. 旋转磁场作用下 za227 合金初生相形貌演变 过程及机理 j . 铸造 , 1997 , ( 10) : 15訾炳涛 , 巴启先 , 等. 强脉冲电磁场对金属凝固组织影响的研 究 j . 物理学报 , 2000 , 49 ( 5) : 10101014班春燕 , 崔建忠 , 等. 在脉冲电流或脉冲磁场作用下 l y12 合 金的凝固组织 j . 材料研究学报 , 2002 , 16 ( 3) : 322326kakeshita t , kuroiwa k , shimizu k. effect s of magnetic fields o n at her mal and isot her mal martensitis actio ns j . materials t ransactio ns , 1993 , 34 ( 5) : 415422冯 光 宏 , 周 少 雄. 稳 恒 磁 场 对 低 碳 锰 铌 钢 晶 粒 细 化 的 影 响j . 钢铁研究学报 , 2000 , 12 ( 4) : 2730区定容 , 朱静 , 等. 静磁场对 32cr mnnbv 淬透性及耐蚀性能 的影响 j . 金属学报 , 2000 , 36 ( 3) : 275278贾非 , 曹志强 , 等. 电磁铸造 2024 铝合金组织性能研究 j .大连理工大学学报 , 2001 , 41 ( 5) : 572577abramov o v . actio n of high intensit y ult raso nic o n solidif ying metal j . ult raso nic , 1987 , 25 ( 2) : 7376irsid. ult raso nic can replace mo uld o scillatio n during billet castingj . steel times int , 1989 , ( 5) : 4951赵忠兴. 超声波对合金结晶过程的均匀化作用 j . 热加工工 艺 , 1999 , ( 5) : 911高守雷 , 戚飞鹏 , 等. 高能超声处理对锡锑包晶合金凝固组织 的影响 j . 铸造 , 2003 , 52 ( 1) : 2123camp bell j . effect of vibratio n during solidificatio n j . int . metrev , 1981 ( 2) : 91104候文生. 振动对 al2si 合金凝固过程结晶的影响 j . 铸造设 备研究 , 2001 , ( 1) : 1619戳 利 民 , 祁 瑞 红 , 等. 振 动 场 对 铸 造 合 金 凝 固 结 晶 的 影 响j . 铸造设备研究 , 2000 , ( 3) : 4243董学武 , 胡在矶 , 等. 激振频率对振动凝固铸件残余应力的影 响 j . 铸造 , 2000 , 49 ( 11) : 816818管建军 , 宋天民 , 等. 机械振动对焊接熔池金属凝固过程的影 响 j . 抚顺石油学院学报 , 2001 , 21 ( 4) : 5154wu w t. influence of vibratio n f requency o n solidificatio n of weldment s j . scripta mater , 2000 , ( 42) : 661665姚文静 , 杨春 , 等. 微重力条件下 ni2cu 合金的快速枝晶生长 研究 j . 物理学报 , 2003 , 52 ( 2) : 448453刘日平 , 孙力玲 , 等. 微重力条件下 pb40ni40 p20合金凝固特征j . 中国科学 ( a 辑) , 1997 , 27 ( 4) : 344349赵 志 龙 , 鲁 德 洋 , 等. 超 重 力 对 铅 锡 共 晶 凝 固 组 织 的 影 响j . 材料研究学报 , 1998 , 12 ( 4) : 395398赵志龙 , 鲁德洋 , 等. 超重力下 pb2sn 合金定向凝固组织和形 态 j . 材料研究学报 , 1996 , 10 ( 2) : 153156(编辑 : 李世成 , lsc fo undrywo rld1co m)势 , 展现外场处理技术无限的发展潜力与魅力 。24参考文献 :251misra a k. a novel solidificatio n technique of metals and alloys : under t he influence of applied potential j . metallut gical transac2 tio ns a , 1985 , 16a : 13541355misra a k. effect of elect ric potentials o n solidificatio n of near eu226227tectic pb2sb2sn alloy j .177materials l eteers , 1986 , 4 ( 3 ) : 176283misra a k.misra technique applied to solidificatio n of cast iro n .j . metall trans. 1986 , 17a : 358359flemings m c. 树枝状晶 金属组成物 制造方法 p.日本特许公报 , 平 5233290 , 1993 : 4960294305顾根大. 电场作用下金属定向凝固行为的研究 d.哈尔滨工业大学 , 1989哈尔滨 :316李万锋 , 杨院生 , 等. 直流电场作用对 k417 g 镍基高温合金凝固组织的影响 j . 材料工程 , 2001 , ( 9) : 79王劲 , 尹 建 军 , 等. 直 流 电 场 对 za27 合 金 凝 固 组 织 的 影 响j . 铸造 , 2003 , 52 ( 2) : 84883278nakada m , shio hara y , flemmings m .c. mo dificatio n of solidi233ficatio n st ruct ure by p ulse