磁场下半连续铸造锭坯微观组织和晶体学特征研究.pdf

磁场下半连续铸造锭坯微观组织和晶体学特征研究１３磁场下半连续铸造锭坯微观组织和晶体学特征研究ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＣｒｙｓｔａｌ１ｏｇｒａｐｈｉｃＦｅａｔｕｒｅ—ｏｆＳｅｍｉｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣａｓｔＳｌａｂＵｎｄｅｒＭａｇｎｅｔｉｃＦｉｅｌｄ李磊，朱庆丰，左玉波，赵志浩，崔建忠（东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室，沈阳１１０００４）————ＬＩＬｅｉ，ＺＨＵＱｉｎｇｆｅｎｇ，ＺＵＯｕｂｏ，ＺＨＡＯＺｈｉｈａｏ，ＣＵＩＪｉａｎｚｈｏｎｇ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ（ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ），ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０００４，Ｃｈｉｎａ）摘要：在半连续铸造亚共晶Ａ１一Ｆｅ合金过程中施加直流磁场，利用背散射电子衍射ＥＢＳＤ研究磁场对合金微观组织和晶体学特征的影响。结果表明：直流磁场下合金中的柱状晶转变成层片状孪晶，并且合金的组织转变伴随着晶体择优生长方向从＜１００＞到＜１１０＞的改变。关键词：直流磁场；半连续铸造；铝合金；微观组织；晶体学特征—ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１４３８１．２０１３．１２．００３中图分类号：ＴＧ２４９；ＴＧ１４６文献标识码：Ａ———文章编号：１００１４３８１（２０１３）１２００１３０６—Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｔａｔｉｃｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｓｗｅｒｅｉｍｐｏｓｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｓｅｍｉｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｏｆｈｙｐｏｅｕｔｅｃｔｉｃＡ１一Ｆｅａｌｌｏｙｓ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｓｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｆｅａｔｕｒｅｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｗｉｔｈＥＢＳＤｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｔａｔｉｃｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｓｔｒａｎｓｆｅｒｔｈｅｃｏｌｕｍｎａｒｇｒａｉｎｓｔｏｔｗｉｎｎｅｄｌａｍｅｌｌａｓ，ａｃｃｏｍｐａｎｙｉｎｇｂｙａｃｈａｎｇｅｏｆｐｒｅｆｅｒｒｅｄｇｒｏｗｔｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｏｆｃｒｙｓｔａｌｓｆｒｏｍ＜１００＞ｔｏ＜１１０＞．——Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔａｔｉｃｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ；ｓｅｍｉｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇ；ａｌｕｍｉｎｉｕｍａｌｌｏｙ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｆｅａｔｕｒｅ—目前，材料电磁处理ＥＰＭ（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓ）工艺已经成为调控金属凝固组织与性能的重要手段。早在２０世纪６Ｏ年代，ｃ．Ｖｉｖｅｓｌ】，２１就提出了通过工频交流电磁场细化铝合金连续铸锭的工艺。近年来，东北大学相关研究人员［３－－６］则利用了低频交流电磁场渗透熔体能力强的特点，开发了铝合金低频（％５０Ｈｚ）电磁连铸工艺，从而实现了铸锭微观组织的进一步细化。对于直流磁场，在ＥＰＭ工艺研究中更多集中在定向凝固过程中。Ｗ．Ｙｏｕｄｅｌｉｓ等考察了３．４Ｔ直流横向磁场对共晶体Ａ１一Ｃｕ合金在定向凝固过程中的偏析程度的影响。结果表明，如果磁场强度足够大，扩散系数会减小，进而导致纤维间距减小。Ｓ．Ｎ．Ｔｅｗａｒｉ等ｌ８在定向凝固Ｐｂ一３８．７ｓｎ和Ｐｂ一１７．７ｓｎ合金过程中施加了０．４５Ｔ横向直流磁场。发现尽管磁场没有改变它们的微观组织，但引起了胞状晶的“”“扭曲变形，并在糊状区形成了一些富Ｓｎ的管”道状组织花样。这是由磁场引起的热对流的各向异性造成的。在铝合金连续铸造过程中很少单独施加直流磁场，这主要是由于其一般促进合金组织中柱状晶的发展］。然而，通过以上在定向凝固实验中的研究可以发现，直流磁场对合金组织产生了重要的影响。若在铸造过程中施加直流磁场，其将改变结晶器内熔体的传热和传质，从而对晶体的生长产生重大的影响。李—磊等［１０＿曾在半连续铸造Ａ１０．２４９／５（质量分数，下同）Ｆｅ合金的过程中施加了不同强度的水平直流磁场，发现其把无磁场时合金组织中的柱状晶转变成层片状孪晶。然而，此工作并未对其转变机理进行相应探讨。此外，实验结果部分给出的组织晶体学信息也不够全—面。因此，本工作对实验样品做进一步ＥＢＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｅｄｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）分析，给出更丰富的合金组织晶体学特征，并对磁场诱发合金组织的转变机理进行深入的探讨。磁场下半连续铸造锭坯微观组织和晶体学特征研究１７—之改变。本实验计算了Ａ１０．２４％Ｆｅ熔体中磁场所诱发的Ｈｎ和刀。为了计算方便，考虑到合金溶质含量较低，直接选择纯铝在铸造温度（７１５。ｃ）时熔体的相关数据进行计算。此外，在本实验中，结合文献［１４］将系统的特征长度Ｌ取结晶器短侧面宽度的一半（０．０２５ｍ）。根据以上确定的参数计算和ｒｉｏ（表１）。表１直流磁场在合金熔体中所诱发的Ｈａ和有效动力学黏度Ｔａｂｌｅ１ＨａｒｔｍａｎｎｎｕｍｂｅｒＨａａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｄｙｎａｍｉｃｖｉｓｃｏｓｉｔｙｉｎｔｈｅａｌｌｏｙｍｅｌｔｉｎｄｕｃｅｄｂｙｔｈｅｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ—已有实验证明在施加竖直直流磁场的镓的Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ生长过程中，当Ｈａｒｔｍａｎｎ数为５４时，对流几乎被完全抑制口。从以上结果可以看出，施加０．１Ｔ或０．２Ｔ磁场后所得到Ｈａｒｔｍａｎｎ数均明显大于５４，表明熔体内对流在垂直于磁场的方向上会减弱。同时，熔体黏度也比无磁场时增加了数十倍以上，本实验中结晶器内熔体流动主要来源于浇注过程中流槽内熔体对结晶器内熔体的冲击。施加磁场后，对流在垂直于磁场方向上的减弱和熔体黏度的增加，改变了固液界面前沿的凝固条件，减少了熔体内过热向结晶器和已凝固铸锭的传导，降低了溶质在熔体内的传输能力，结果在界面处造成结晶潜热的堆积和溶质元素的偏析，从而降低了凝固前沿的过冷度。此外，类似于定向凝固的原理，无磁场凝固时界面前沿的潜热和溶质也可能会随铸造的进行被推进到施加磁场后的合金熔体中，从而提供类似的潜热堆积和溶质元素偏析，进一步降低了凝固前沿的过冷度。晶体生长过程中，过冷度的降低可能要求降低固液界面能，从而有可能激发拥有较低界面能的凝固路径。在立方晶体结构的金属中，枝晶尖端通常沿＜１００＞方向生长。无磁场样品中的柱状晶显然遵循这一生长规律。但在施加直流磁场后，从（１００＞到（１１０）生长方向的转变可能正好满足了降低凝固前沿界面能的要求。此外，已有研究表明，在ｆｃｃ铝中添加合金元素（例如Ｚｎ）能够改变固液界面各向异性的参数，从而使择优生长方向从（１００＞向＜１１０＞过渡。对于立方对称结构的晶体，固液界面能ｙ（）可以扩展为＿１…７（０，）一７。Ｆ１＋ｅ１Ｋ１（，）＋￡２Ｋｚ（，）＋］（４）式中：ｙ。为ｙ的平均值；０和为界面法线的球面角坐标；Ｋ和Ｋ是把标准球谐函数ｙ。（，）与立方对称性结合起来的立方谐函数；￡和ｅ是标志界面能各向异性的前两项立方谐函数的系数。已有ＭＤ（分子动力）模拟表明，对于大部分ｆｃｃ结构的金属ｅ是负的，而ｅ是正的＿２。第一个正的加权立方谐函数支持（１００＞方向，而第二个负的加权立方谐函数支持＜１１０＞方向，所以在两个立方谐函数的综合影响下，晶体沿＜１００），（１１０＞或其他晶体学方向都有可能。合金元素的添加可能造成ｅ和ｅ。发生变化，从而会导致晶体生长方向的改变。根据这一理论，结合本实验结果，可以看到，无磁场时合金中的Ｆｅ元素还不足以改变ｅ。但施加磁场后Ｆｅ溶质元素在凝固前沿的偏析得到加强，从而可能提高了ｅ，进而导致晶体沿＜１１０＞择优方向生长。３．２孪晶的形成孪晶是指两个晶体（或一个晶体的两部分）沿一个公共晶面构成镜面对称的取向关系，其形成与原子堆垛层错密切相关＿２。本实验中，晶体在生长时富集于凝固前沿的Ｆｅ原子在堆积过程中有可能占据原来Ａｌ原子在晶胞中的位置。由于Ｆｅ的原子半径（１２４．１ｐｒｏ）比Ａｌ原子的（１４３．２ｐｍ）小，从而在（１１１）上有可能造成堆垛层错。施加磁场后，溶质在熔体内的传输能力降低使得溶质元素在凝固前沿的偏析加强，保证了充足的溶质原子，从而提高了造成层错的几率。此外，（１１１）面为低层错能面，这更加促进了层错在（１１１）面上的形成。此层错的形成，在晶体学上意味着孪晶的形成。３．３磁场强度层片状孪晶生长的影响—尽管施加０．１Ｔ磁场后在Ａ１０．２４９／６Ｆｅ中形成的“”层片状孪晶具有羽毛状晶的晶体学特点，但与真正“”“”的羽毛状晶相比，既没有羽毛从枝晶主干上长出，在（１１１）孪晶面上也没有二次枝晶形成，这应该归咎于较低的初始Ｆｅ元素含量。在合金凝固过程中，随着晶体的形成，一部分溶质原子被排出，在固液界面处形成溶质富集的边界层，从而形成成分过冷区。此时，主要受温度梯度控制的平滑界面上偶然突出的部分可深入过冷区长大。由于突出部分不仅沿原方向（纵向）生长，在与其垂直的方向（横向）也要生长，于是不仅要在纵向排出溶质，在横向上也要排出。当横向溶质元素积累到一定程度，形成足够大的成分过冷区时，就会造１８材料Ｔ程／２０１３年ｌ２期成横向界面的不稳定，从而诱发二次枝晶臂的形成。—对于Ａ１０．２４Ｆｅ合金，尽管施加０．１Ｔ磁场有助于溶质元素在界面前沿的偏析，但由于初始合金成分过低，仍然不能形成足够强的成分过冷而诱发二次枝晶的形成，只是在非共格晶界和层片内的枝晶主干间部保留下来。当磁场强度从０．１Ｔ增加到０．２Ｔ时，由磁场诱发的Ｌｏｒｅｎｔｚ力对熔体的制动效果增强，进一步降低了溶质元素向熔体其他部分传输的能力，从而在凝固前沿会富集更多的溶质原子。此外，从无磁场和施加０．１Ｔ磁场铸锭凝固时排出的溶质元素也可能有一部分被保留在凝固前沿，从而进一步加强了溶质元素的偏析。这样，溶质元素在凝固前沿有可能形成足够强“”的成分过冷，进而导致羽毛的诱发（图１（ｃ）中的表面３）。然而，其富集的溶质元素仍然较少，所以尚不“”能生成完全发展的羽毛，只是初始生长，同时，在（１１１）孪晶面上也未能诱发二次枝晶。因此，在图１（ｃ）“所示的表面１和２上未能看到明显的二次枝晶和羽”毛踪迹。对于施加磁场后层片间距的变化，应该与一次枝晶臂间距的改变有关。见式（５）［２—”ＡＧＴ．Ｖｓ（５）式中：ｍ和ｎ是常数（ｍ一０．５，一０．２５）；Ａ是正比于合金成分四次方根的常数（针对低合金）；Ｇ。为凝固前沿的温度梯度；Ｖ为晶体生长速率。当磁场从０．１Ｔｓ￣Ｄｉｌ到ｏ．２Ｔ时，Ｌｏｒｅｎｔｚ力对对流的抑制进一步加强，从而降低了凝固前沿的温度梯度Ｇ和晶体生长速率Ｖｓ。同时，前面提到的溶质元素在凝固前沿的进一步富集变相提高了合金的成分含量，从而使Ａ增加。根据式（５）可知，一次枝晶臂间距会随ＧＶ的降低和Ａ的提高而变大。事实上，层片间距就是由垂直于孪晶面方向的一次枝晶臂间距决定的，所以一次枝晶臂间距的增大意味着层片间距的增加。此外，“”层片间距的增加是伴随着羽毛的初始化而增加的，因此，孪晶面上的平均一次枝晶臂间距保持不变归咎于此面上未发展的二次枝晶臂。４结论（１）无磁场时合金组织主要由沿（１００＞方向生长的柱状晶构成。（２）施加磁场后组织转变成孪生层片状结构，并且择优生长方向也转变成＜１１０＞。晶体生长方向的转变归咎于磁场对对流的抑制改变了固液界面前沿的凝固条件及Ｆｅ溶质元素在凝固前沿偏析的加强提高了支持＜ｌ１０）方向生长的加权立方谐函数￡；孪晶的形成归咎于由溶质原子与铝原子的半径差异造成的层错。参考文献［１］［２］［３］［４］［５］［６］［７］［８］［９］［１ｏ］［１１］［１２］［１３］ＶＩＶＥＳＣ．Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｆｉｎｉｎｇｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｓｂｙｔｈｅ—ＣＥＲＭｐｒｏｃｅｓｓ：ＰａｒｔＩ．ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌｒｅ—ｓｕｉｔｓ［Ｊ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＢ，１９８９，２０（５）：６２３６２９．ＶＩＶＥＳＣ．Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｆｉｎｉｎｇｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｓｂｙｔｈｅ—ＣＲＥＭｐｒｏｃｅｓｓ：ＰａｒｔＩＩ．ｓｐｅｃｉｆｉｃｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｔｈｅｉｒｓｏ—ｌｕｔｉｏｎｓ［ｄ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＢ，ｌ９８９，２０（５）：６３１６４３．张北江，崔建忠，路贵民，等．电磁场频率对电磁铸造７０７５铝合金微观组织的影响［Ｊ］．金属学报，２００２，３８（２）：２１５２１８．ＺＨＡＮＧＢＪ，ＣＵＩＪＺ，ＩＵＧＭ，ｅｔａ１．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｃａｓｔｉｎｇ７０７５ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ—［Ｊ］．ＡｃｔａＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２００２，３８（２）：２１５２１８．ＺＨＡＮＧＢＪ，ＣＵＩＪＺ，ＩＵＧＭ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００２，１８（５）：１３．董杰，刘晓涛，赵志浩，等．结晶器材料对低频电磁铸造超高强铝合金铸态组织的影响［Ｊ］．金属学报，２００４，４０（２）：２１５２１９．ＤＯＮＧＪ，ＬＩＵＸＴ，ＺＨＡＯＺＨ，ｅｔａ１．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｍｏｕｌｄｍａｔｅｒｉａｌｓ—‘——ｏｎｔｈｅａｓｃａｓｔｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆａｓｕｐｅｒｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈＡ１ａｌｌｏｙ—ｃａｓｔｂｙｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｃａｓｔｉｎｇ［Ｊ］．ＡｃｔａＭｅｔａｌｌｕｒ—ｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２００４，４０（２）：２１５２１９．董杰，崔建忠，赵志浩．低频电磁铸造超高强高韧铝合金元素晶内—同溶度和力学性能研究［Ｊ］．航空材料学报，２００３，２３（１）：１６２０．ＤＯＮＧＪ，ＣＵＩＪＺ，ＺＨＡＯＺＨ．Ｉｎｔｒａｃｒｙｔａｌ１ｉｎｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ——ａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆａｎｅｗｓｕｐｅｒ－ｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｏｕｇｈ－ｎｅｓｓＡ１ａｌｌｏｙｃａｓｔｕｎｄｅｒｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ［Ｊ］．—ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００３，２３（１）：１６２０．Ｙ（）ＵＤＥＩＩＳＷＶ，Ｄ（）ＲＷＡＲＤＲＣ．Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ—ａｌｕｍｉｎｉｕｍｃｏｐｐｅｒａｌｌｏｙｓｉｎａｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ［Ｊ］．ＣａｎａｄｉａｎＪｏｕｒｎａｌ—ｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，１９６６，４４：１３９１５Ｏ．ＴＥＷＡＲＩＳＮ．ＳＨＡＨＲ．ＨＵＩＳ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍａｃｒ０ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｉｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄＰｂＳｎａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡ，１９９４，２５（７）：１５３５～１５４４．ＵＨＩＭＡＮＮＤＲ，ＳＥＷＡＲＤＴＰ，ＣＨＡＩＭＥＲＳＢ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆ—ｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｓｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍｅｔａｌａｌｌｏｙｃａｓｔｉｎｇｓ［Ｊ］．Ｍｅｔ—ａｌｌｕｒｇｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙｏｆＡＩＭＥ，１９６６，２３６（４）：５２７５３５．ＩＩＩ，ＺＨＡＮＧＹＤ，ＣＩＡＵＤＥＥ，ｅｔａ１．Ｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｗｉｎｎｅｄｌａｍｅｌｌａｓｗｉｔｈｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｔａｔｉｃｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｓｄｕｒｉｎｇ—ｓｅｍｉｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｏｆＡ１０．２４ｗｔ％Ｆｅａｌｌｏｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ—ＣｒｙｓｔａｌＧｒｏｗｔｂ，２００９，３１１：３２１１３２１５．ＨＥＮＲＹＳ，ＪＡＲＲＹＰ，ＲＡＰＰＡＺＭ．（１１０＞ｄｅｎｄｒｉｔｅｇｒｏｗｔｈｉｎａｌｕｍｉｎｕｍｆｅａｔｈｅｒｙｇｒａｉｎｓ［Ｊ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ—ＴｒａｎｓａｅｔｉｏｎｓＡ，１９９８，２９：２８０７２８１７．ＧＩＩＩＯＮＰ．Ｕｓｅｓｏｆｉｎｔｅｎｓｅｄ．ｃ．ｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｓｉｎｍａｔｅｒｉａｌｓｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ａ，２０００，２８７（２）：ｌ４６１５２．ＣＡＲＲＵＴＨＥＲＳＪＲ．ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｏｌｉｄＳｔａｔｅ—Ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｍ］．ＮｅｗＹｏｒｋ：ＭａｒｃｅｌＤｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ，１９７７．１１１３．（下转第２６页）２６材料工程／２０１３年１２期ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９７，１３（３）：２１０～２１６．［１０］沈健．ＡＡ７０５０铝合金的热加工变形特征ＥＪ］．中国有色金属学—报，２００１，１１（４）：５９３５９７．—ＳＨＥＮＪｉａｎ．ＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｏｆＡＡ７０５０ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｕｎｄｅｒｈｏｔｗｏｒｋｉｎｇ［Ｊ］．ＴｈｅＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓ，—２００１，１１（４）：５９３５９７．［１１］ＳＥＩＩＡＲＳＣＭ，ＴＥＧＡＲＴＷＪＭ．Ｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｈｏｔ—ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｃｔａＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ，１９６６，１４（９）：１ｌ３６１１３９．［１２３ＭＣＱＵＥＥＭＨＪ，ＹＵＥＳ，ＲＹＡＮＮＤ，ｅｔａ１．Ｈｏｔｗｏｒｋｉｎｇ—ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔｅｅｌｓｉｎａｕｓｔｅｎｉｔｉｃｓｔａｔｅ［Ｊ￣．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９５，５３（１～２）：２９３３１０．—［１３］ＭＣＱＵＥＥＮＨＪ，ＦＲＹＥ，ＢＥＩＩＩＮＧＪ．ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｒｅｃｏｎｓｔａｎｔｓｆｏｒｈｏｔｗｏｒｋｉｎｇｏｆＡＩ一４．４Ｍｇ一０．７Ｍｎ（ＡＡ５０８３）ＥＪ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，２００１，—ｌ０（２）：１６４１７２．［１４３ＰＯＩＲＩＥＲＪＰ．晶体的高温塑性变形［Ｍ］．关德林，译．大连：大连—理工出版社，１９８９．５２５４．ＥｌＳ］ＪＯＮＡＳＪＪ，ＳＥＩ，ＬＡＲＳＣＭ，ＭＣＧＷＪ．Ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒｈｏｔｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＴｅｇａｒｔＩｎｔＭｅｔａｌｌＲｅｖｉｅｗｓ，—１９６９，１３０（１４）：１２４．［１６３ＳＨＥＰＰＡＲＤＴ，ＰＡＲＳＯＮＮＣ，ＺＡＩＤＩＭＡ．Ｄｙｎａｍｉｃｒｅｃｒｙｓ～—ｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｉｎＡＩ一７Ｍｇａｌｌｏｙｌ－Ｊ］．ＭｅｔＳｃｉ，１９８３，１７（１０）：４８１４９０．［１７３林启权，张辉，彭大暑，等．２５１９铝合金热压缩变形流变应力行—为ＥＪ］．热加工工艺，２００２，（３）：３５．——ＬＩＮＱｉｑｕａｎ，ＺＨＡＮＧＨｕｉ，ＰＥＮＧＤａｓｈｕ，ｅｔａ１．Ｆｌｏｗｓｔｒｅｓｓ—ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆ２５１９ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｕｎｄｅｒｈｏｔｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｄｅｆｏｒｍ—ａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＨｏｔＷｏｒｋｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００２，（３）：３５．［１８３蒋树农，刘楚明，李慧中，等．９９．９９２高纯多晶铝热压缩流变应［１９］［２ｏ］１，２１］１，２２］—力特征［Ｊ］．热加工工艺，２００４，（９）：ｌ７１９．———ＪＩＡＮＧＳｈｕｎｏｎｇ，ＬＩＵＣｈｕｍｉｎｇ，ＬＩＨｕｉｚｈｏｎｇ，ｅｔａ１．Ｆｌｏｗ—ｓｔｒｅｓｓｆｅａｔｕｒｅｓｏｆ９９．９９２ａｌｕｍｉｎｕｍｕｎｄｅｒｈｏｔｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｄｅ—ｆｏｒｍａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＨｏｔＷｏｒｋｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，（９）：１７１９．ＬＥＹＥＮＳＣ，ＰＥＴＥＲＳＭ．钛与钛合金［Ｍ３．陈振华，译．北京：化—学工业出版社，２００５．４５．沈桂琴，张虹，王世洪，等．Ｔｉ一１０Ｖ一２Ｆｅ一３Ａ１合金的应力诱发马—氏体转变［Ｊ］．航空材料学报，ｌ９９７，１７（２）：２６３１．——ＳＨＥＮＧｕｉｑｉｎ，ＺＨＡＮＧＨｏｎｇ，ＷＡＮＧＳｈｉｈｏｎｇ，ｅｔａ１．Ｓｔｒｅｓｓ—ｉｎｄｕｃｅｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｍａｒｔｅｎｓｉｔｅｉｎＴｉｌＯＶ一２Ｆｅ一３ＡＩａｌｌｏｙ［Ｊ］．—ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，１９９７，１７（２）：２６３１．ＤＵＥＲＩＧＴＷ，ＡＩＢＲＥＣＨＴＪ，ＲＩＣＨＴＥＲＤ，ｅｔａ１．ＦｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｒｅｖｅｒｓｉｏｎｏｆｓｔｒｅｓｓｉｎｄｕｃｅｄｍａｒｔｅｎｓｉｔｅｉｎＴｉ一１０Ｖ一２Ｆｅ一３Ａ１［Ｊ］．—ＡｃｔａＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ，１９８０，３０：２１６１２１７２．陈威，孙巧艳，肖林，等．应变速率对Ｂ固溶Ｔｉ一１０Ｖ一２Ｆｅ一３ＡＩ合金应力诱发马氏体相变的影响口］．中国有色金属学报，２Ｏ１Ｏ，２ｏ（１１）：２１２４～２１２９．—ＣＨＥＮＷｅｉ，ＳＵＮＱｉａｏｙａｎ，ＸＩＡＯＬｉｎ，ｅｔａ１．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｔｒａｉｎｒａｔｅｏｎｓｔｒｅｓｓｉｎｄｕｃｅｄｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎ１３ｓｏｌｕｔｉｏｎ—ｔｒｅａｔｅｄＴｉ一１０Ｖ２Ｆｅ一３Ａ１ａｌｌｏｙ［Ｊ］．ＴｈｅＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｎ—ｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓ，２０１０，２０（１１）：２１２４２１２９．基金项目：国家国际科技合作专项项目资助（２０１２ＤＦＧ５１５４０）——收稿日期：２０１３－０２２６；修订日期：２０１３－０９０７作者简介：崔雪飞（１９７７一），男，博士研究生，主要从事高强韧钛合金的研究工作，联系地址：北京市新外大街２号北京有色金属研究总院粉末—所（１０００８８），Ｅｍａｉｌ：ｃｘｆ２００５０３＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米（上接第１８页）［１４３ＨＵＮＴＪｃＲ．Ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｆｌｏｗｉｎｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｄｕｃｔｓ—Ｉ－Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｌｕｉｄＭｅｃｈａｎｉｃｓ。１９６５，２ｌ：５７７５９０．［－１５］王祝堂，张振录，郑旋．铝合金：组织与性能［Ｍ］．北京：冶金工业—出版社，１９８８．５０３４５．—［１６３ＭＡＲＣＪＡ，ＫｏＮｓＴＡＮＴＩＮＯＳＫ，ＭＩＣＨＡＥＩＢＲ，ｅｔａｉ．Ｒｅｆｅｒｅｎｅｅｄａｔａｆｏｒｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆｌｉｑｕｉｄａｌｕｍｉｎｕｍａｎｄｌｉｑｕｉｄｉｒｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｆｅｒｅｎｃｅＤａｔａ，—２００６，３５（１）：２８５３００．［１７］ＳＺＡＢ０Ｇ，ＪＵＨＡＳＺＺ，ＰＡＩＴＺＪ，ｅｔａ１．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｏｄｅｌｏｆｍａｇｎｅｔｉｃＣｚｏｃｈｒａｌｓｋｉｇｒｏｗｔｈ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｒｙｓｔＧｒｏｗｔｈ，—１９８６，７８（３）：５５８５６０．［１８３ＲＨＥＭＥＭ，ＧＯＮＺＡＬＥＳＦ，ＲＡＰＰＡＺＭ．Ｇｒｏｗｔｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｉｎ———ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄＡ１－ＺｎａｎｄＺｎ－Ａ１ａｌｌｏｙｓｎｅａｒｅｕｔｅｃｔｉｃｃｏｒｎ—ｐｏｓｉｔｉｏｎ［Ｊ］．ＳｃｒｉｐｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，２００８，５９（４）：４４０４４３．—［１９］ＨＡＸＨＩＭＡＩＩＴ，ＫＡＲＭＡＡ，Ｇ０ＮＺＡＬＥＳＦ，ｅｔａ１．Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｓｅｌｅｃｔｉｏｎｉｎｄｅｎｄｒｉｔｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．ＮａｔｕｒｅＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００６，—５（８）：６６０６６４．Ｌ２Ｏ］ＨＯＹＴＪＪ，ＡＳＴＡＭ，ＫＡＲＭＡＡ．Ａｔｏｍｉｓｔｉｃａｎｄｃｏｎｔｉｎｕｕｍ—ｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｄｅｎｄｒｉｔｉｃｓｏ１ｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲ：Ｒｅｐｏｒｔｓ，２００３，４１（６）：１２１１６３．—［２１］ＣＨＡＮＳＫ，ＲＥＩＭＥＲＨＨ，ＫＡＨＬＷＥＩＴＭ．ＯｎｔｈｅｓｔａｔｉｏｎａＥ２２］［２３３［２４３［２５３ｒｙｇｒｏｗｔｈｓｈａｐｅｓｏｆＮＨ４Ｃ１ｄｅｎｄｒｉｔｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｒｙｓｔａｌ—Ｇｒｏｗｔｈ，１９７６，３２（３）：３０３３１５．Ｖ０ＮＤＥＲＬＡＧＥＦＣ，ＢＥＴＨＥＨＡ．Ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒｏｂｔａｉｎｉｎｇ—ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｉｇｅｎｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｎｄｅｉｇｅｎｖａｌｕｅｓｉｎｓｏｌｉｄｓｗｉｔｈａｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｓｏｄｉｕｍ［Ｊ］．ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ，１９４７，７１（９）：６１２６２２．ＦＥＨＬＮＥＲＷＲ，ＶＯＳＫＯＳＨ．ＡｐｒｏｄｕｃｔｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｆｏｒｃｕｂｉｃｈａｒｍｏｎｉｃｓａｎｄｓｐｅｃｉａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＦｅｒｍｉｓｕｒｆａｃｅａｎｄｒｅｌａｔｅｄｐｒ０ｐｅｒｔｉｅｓ口］．ＣａｎａｄｉａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆ—Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９７６，５４（２１）：２１５９２１６９．胡赓祥，蔡殉．材料科学基础［Ｍ］．上海：上海交通大学出版社，２０００．ｉ１５～ｌ１６．—ＲＯＢＥＲＴＷＣ，ＰＥＴＥＲＨ．ＰｈｙｓｉｃａｌＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＥＭ］．Ｎｏｒｔｈ—Ｈｏｌｌａｎｄ：ＥｌｓｅｖｉｅｒＳｃｉｅｎｃｅＢＶ，１９９６．７４４７４６．基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１２０１０２９）；中国博士后科学基金资助项目（２０１２Ｍ５２０６３７）；教育部新教师基金（２００９００４２１２０００１）资助项目———收稿日期：２０１２－０８０２；修订日期：２０１３０５１７作者简介：李磊（１９７９一），男，博士后，主要从事磁场作用下铝合金凝固行为研究，联系地址：沈阳市东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室（１１０００４），Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｌｅｉ＠ｅｐｍ．ｎｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ