电磁场下离心复合制备高速钢轧辊和力学性能.pdf

２０１３年第１期玻璃钢／复合材料４７电磁场下离心复合制备高速钢轧辊和力学性能李桂荣。，王宏明，申国庆，邵黎军（１．江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江２１２０１３；２．江苏共昌轧辊有限公司，江苏宜兴２１４２５３））摘要：本文提出在离心铸造过程中施加脉冲电磁场，目的在于改善传统离心铸造容易造成元素和碳化物偏析的问题。高速钢中主要元素的设计含量为：１．５％～２．５％Ｃ，４．０～６．Ｏ％Ｖ，４．０％～６．０％Ｗ，１．５％～４．５％Ｍｏ，２．０％～４．Ｏ％Ｃｒ和…０．０４％～０．１８％Ｚｒ。对脉冲电磁场主要参数进行调控和优化，脉冲磁场频率分别设定为１、２、４６８１０Ｈｚ六个水平，对应铸型—中心磁场的峰值强度范围为０．２５Ｔ，经淬火和回火热处理后进行轧辊中元素含量和力学性能测试，并用方差来表征轧辊工作层径向方向元素含量波动及偏析情况。研究结果显示，在离心铸造过程中施加电磁场后，能起到抑制合金元素和碳化物偏析的作用，与未加磁场相比，硬度、抗拉强度、抗弯强度和冲击韧性等常规力学性能约提高１０％。关键词：高速钢轧辊；离心铸造；脉冲磁场；力学性能中图分类号：ＴＢ３３２；ＴＧ２４９．４文献标识码：Ａ———文章编号：１００３０９９９（２０１３）０１００４７０４高速钢已成为一种用于制备轧辊工作层的重要材质¨Ｊ，目前成为优质轧辊工作层的首选材料。众所周知，轧辊是轧钢生产中大量消耗的关键耐磨件，其质量直接影响到轧钢产品质量、劳动生产率和生产成本等。其中高速钢中含有大量硬度高的碳化物—（如ＷＣ：ＨＶ２４００２６００、ＶＣ：ＨＶ２６００～３０００、Ｍｏ２Ｃ：ＨＶ１５００），耐磨性好于高铬铸铁，而且，高速钢基体组织为韧性较好的回火马氏体和少量奥氏体，比硬质合金有更好的韧性，不易产生裂纹，从目前生产现状来看，高速钢复合轧辊的主要复合方法有：离心铸造复合法、连续铸造（ＣＰＣ）复合法、电渣重熔复合法（ＥＳＲ）等。其中离心铸造复合法具有工艺简单、生产率高、成本低等优势，是目前制备复合辊的最主要的方法。由于复合辊的外层需要提高耐磨性，含有较高含量的合金元素，如Ｖ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ等，这些合金元素及其形成的碳化物与铁基体存在密度差异，离心铸造时，会出现成分偏析。所以认为：离心铸造复合法制备高速钢复合轧辊凝固过程合金元素及其形成的碳化物的偏析是离心复合法制备高性能轧辊的限速问题。本文是在高速钢离心复合轧辊复合过程中施加一定频率一定强度的脉冲电磁场，起到抑制合金元素及碳化物偏析，同时能够细化析出的强化相和使之弥散均匀分布，且能细化基体凝固组织，对提高高速钢离心复合轧辊的综合力学性能有重要实践意义。１实验方法和装置高速钢轧辊，包括辊芯和轧辊耐磨工作层，辊芯采用球墨铸铁制作，耐磨工作层为高速钢材质。本试验所设计成分及质量百分含量如表１所示。表１高速钢轧辊设计成分表Ｔａｂｌｅ１ＣｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｔｅｅｌｒｏｌｌｅｒＭａｉｎｅｏｎｌｐｏｎｅｎｔｓＭｉｎｏｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｉｍｐｕｒｉｔｙＣ：１．５％～２．５％Ｖ：４．０～６．Ｏ％Ｗ：４．０％～６．０％Ｍｏ：１．５％～４．５％Ｃｒ：２．０％～４．０％Ｚｒ：０．０４％～０．１８％Ｂ：０．００１～０．００３％≤ＳｉＯ．５％≤Ｍｎ０．５％ＩｍｐｕｒｉｔｙＳ．Ｐ＜０．０１％Ｏ＜０．００１％具体熔炼过程为：将低碳低合金纯净废钢、生铁或增碳剂、铬铁、钼铁、钨铁按化学成分要求混合，装入熔炼炉内加热熔化，钢水熔清后，加入铝铁预脱氧，调整合金元素Ｃ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ成分后，到出钢温度时，加入钒铁，在１５５０～１６００ｏＣ温度范围内出钢。—出钢过程中，向钢包内加入ＡｌＣａ．Ｍｇ复合合金，用—于深脱硫、终脱氧及钢液变质处理，ＡｌＣａ．Ｍｇ复合合金的成分为：Ａ１３０％，Ｃａ５％，Ｍｇ５％，余量为铁，收稿日期：２０１２－０２－１７本文作者还有步小平和许晓静。基金项目：国家自然科学基金（５１００１０５４，５０９７１０６６）；江苏省自然科学基金（ＢＫ２０１１５３３）；中国博士后科学基金（Ｎ０２０１００４７１３８２）；江苏省博士后科研资助项目（Ｎｏ．１００１０２３Ｃ）；中科院低温工程学重点实验室开放课题（ＣＲＹＯ２０１１０６）作者简介：李桂荣，女，博士，副教授。￣ＲＰ／ＣＭ２ｏｔ３４８电磁场下离心复合制备高速钢轧辊和力学性能复合合金的加入量为１．０～１．５ｋｇ／ｔ钢。出钢后，向钢包内加入锆铁和硼铁合金，调整微量元素Ｚｒ、Ｂ到规定范围，准备浇铸。准备好铸型后，启动铸型离心旋转系统，使铸型在８００ｒ／ｒａｉｎ的转速下转动，并启动脉冲磁场装置，脉冲磁场的电磁参数：频率０．１～１０Ｈｚ，选定为１，２，４，６，８，１０Ｈｚ六个水平，铸型中心磁场的峰值强度为０．２～５Ｔ；当钢液温度高于液相线温度８０～１００￣Ｃ时，浇铸工作层，工作层浇铸完毕，测量工作层内层表面（即复合界面）温度，当界面温度低于轧辊辊芯材料液相线温度６０～８０％时，浇铸辊芯。热处理包括淬火和回火处理。淬火的加热温度℃为１０２５，保温时间为３ｈ；淬火冷却时，先喷雾冷却１５ｍｉｎ，然后强制风冷３０ｍｉｎ；空冷至辊面温度低于２００ｏＣ时，入加热炉进行回火处理，回火温度为５４５，保温９ｈ后空冷至温度低于２００￣Ｃ，相同工艺下回火两次；出炉后冷却至室温，精加工至规定尺寸。高速钢工作层厚度为３５ｒａｍ，将轧辊沿径向方向取样，从表面开始向里，间隔５ｍｍ取样，共取６个样，进行元素含量和力学性能检测。用光谱仪检测元素含量，在洛氏硬度机上测试硬度。按照国标—ＧＢ／Ｔ６３９７１９８６进行轧辊力学性能测试。拉伸实验在济南试验机厂出产的ＷＥ一１００液压式万能试验机上进行，标距为５０ｒａｍ，拉伸速度为３ｍｍ／ｍｉｎ，本次实验中共３个试样，结果取３个试样数据的平均值４１．Ｍｏｕｌｄ：２．ｒｏｌｌｅｒｃｏｒｅ，；３．ｒｏｌｌｅｒｗｏｒｋｉｎｇｌａｙｅｒ；４．ｐｕｌｓｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ；５．ｒｏｔａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ图１脉冲电磁磁场离心铸造复合轧辊示意图Ｆｉｇ．１ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｃａｓｔｒｏｌｌｅｒｗｉｔｈｐｕｌｓｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｓＦＲＰ／ＣＭ２０１３．Ｎｏ．１２结果与分析２．１元素的径向分布规律沿径向取样，观察主要元素的径向分布规律。表２显示常规离心铸造高速钢复合轧辊工作层不同部位的主要元素含量（用质量百分数表示，ｗｔ．％）。用方差值来考察合金元素的波动和偏析。方差显示具有同样属性的一系列数据的波动情况，比如要考察某一制备条件下不同径向位置碳含量值，可以用方差表征其宏观偏析情况。显然，方差值越小，说明数据波动越小，合金的偏析程度小。由表２可见：未加电磁场之前，高速钢中的主要合金元素在工作层径向方向存在偏析，特别是Ｗ、Ｍｏ等容易形成高密度碳化物的合金元素偏析现象明显，而含Ｖ碳化物因密度小容易在内侧偏析。表２常规离心铸造高速钢复合轧辊工作层不同部位的主要元素含量（ｗｔ．％）Ｔａｂｌｅ２Ｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｍａｉｎｅｌｅｍｅｎｔｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒａｄｉｃａｌｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ，ｅａｓｔｈｉｇｈｓｐｅｅｄｒｏｌｌｅｒ（ｗｔ．％）ＤｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍＣＶＷＭｏＣｒＺｒｍｌｌ１ｌｒＰ／ｔｕＦａ１０ｌ５２０２５３０ＡｖｅｒａｇｅＶｍ＇ｉｍｍｅＶａｒｉｍｌｃｅ×１０ｏｏ１．９４４．４ｌ４．６５１．６５２．６２０．ｏ７２１．９１４．４５４．５６１．６１２．６４０．０６５】．８５４．４９４．５２１．５５２．５６０．０６１１．８２４．５１４．４８１．５３２．５ｌ０．０．５４１．７９４．５５４．４３１．４９２４５（）．０５２１．７８４．６２４．３９１．３５２．４７０．０５１１．８５４．５１４．５ｌ１．５３２．５４０．０６２Ｏ．００３５１０．０ｏ４５９０．Ｏ２９Ｏ．０ｏ９２００．（Ｘ）５ｌ１０．０（／０１９３．５ｌ４．５９７．２９９．２０５．１ｌ０．１９图２显示不同脉冲磁场频率下不同元素含量的方差对比值。由图可见：施加磁场后主要元素的方差值减小，偏析程度减小，说明脉冲磁场有助于改善合金元素的偏析现象。特别当磁场频率为６Ｈｚ时，方差值最小，说明该制备条件对抑制元素偏析最有效。表３进一步给出了脉冲磁场频率为６Ｈｚ时电磁离心铸造高速钢复合轧辊工作层不同部位的主要元素含量，此时对应铸型中心磁场的磁感应强度峰值为２．４Ｔ２０１３年第１期玻璃钢／复合材料４９图２不同脉冲磁场频率时不同合金元素含量的方差值Ｆｉｇ．２Ｖａｒｉａｎｃｅｓｏｆｅｌｅｍｅｎｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔ￣ｅｑｕｅｎｃｙ表３脉冲电磁磁场离心铸造高速钢复合轧辊工作层不同部位的主要元素含量（ｗｔ．％）Ｔａｂｌｅ３Ｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｍａｉｎｅｌｅｍｅｎｔｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒａｄｉｃａｌｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｃａｓｔｈｉｇｈｓｐｅｅｄｒｏｌｌｅｒｗｉｔｈｐｕｌｓｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ（ｗｔ．％）２．２磁场作用机制分析通过分析高速钢轧辊中各种元素的物理和化学性质，发现离心铸造高速钢轧辊偏析的主要原因是原子团簇的存在。高速钢中的合金元素具有高的碳化物形成能力，在钢液中易出现富含Ｖ、Ｗ、Ｍｏ和ｃｒ等的原子团簇，甚至产生先析出相。同时，钢液中组织结构随熔体温度不同而不同，熔体温度较低时，熔体中含有许多短程有序的类固相原子集团，即原子团簇，随着温度升高，这种类固相原子团簇不断熔化，逐步变成无序状态。只要原子团簇与母液存在密度差，就可以获得径向移动力。在原子团簇与母液共存期间，随着凝固时间延长，原子团簇聚集长大，其尺寸ｄ不断增加，所受离心浮力和离心移动速度增加，计算公式为：＝（Ｐ２）ｒ，＝（Ｐ２）ｒ（１）其中，Ｆ离为原子团簇径向浮力，Ｎ；为原子团簇径向移动速度，ｍ／ｓ；ｄ为原子团簇直径，ｍ；Ｐ为原子团簇密度，ｋｇ／ｍ；ＪＤ：为熔体密度，ｋｇ／ｍ；为旋转角速度，ｒａｄ／ｓ；ｒ为原子团簇点的旋转半径，１ＴＩ。在不断增加的离心浮力和离心速度条件下，原子团簇迁移趋势明显，导致元素及其碳化物偏析。当在离心凝固过程中施加一定强度的脉冲磁场后可有效改善原子团簇的偏析现象。在一定磁感应强度Ｂ时，脉冲磁场对熔体的作用力主要是作用在圆柱面力，表达式为：Ｐ＝一Ｂ／２ｏ（２）其中，Ｐ为磁压强；。为熔体粘度。可见Ｐ是跟随日值剧烈变化的，强度大于金属熔体的动态压强Ｊ，这样金属熔体就受到周期性电磁力的作用，在熔体内部产生振荡、搅拌和扰动作用，或者说产生了大的速度波动。速度波动不仅是指宏观上的径向或轴向速度随时问有变化，更是指熔体内部各位置点的速度都是时间的函数。在这种强的扰动速度场中，变化的电磁力既能将本会吞没（无外力作用）的原子团簇推斥开，也能将本会推斥的原子团簇吞没。在电磁力场作用下导电金属熔体中悬浮的原子团簇由于彼此间的相互作用力，其运动行为较单一原子团簇复杂。因此在交变电磁场作用下，生成的原子“……”团簇会通过吞没一推斥一吞没的途径，使之较为均匀地分布于基体中。此外，脉冲磁场产生的振荡作用增加了熔体凝固中的过冷度，提高了形核率；另一作用是在熔体内造成了强迫对流，使凝固过程中树枝晶或难以长大，或被折断、击碎，而这些破碎的枝晶颗粒游离于结晶前沿的液体中又会成为新的生长中心而形核、长大。即：脉冲磁场同时具有细晶作用，可节约用于细晶的Ｔｉ、Ｖ等合金，即提高了材料的性能，延长轧辊寿命，又降低了生产成本。２．３轧辊力学性能将脉冲磁场频率６Ｈｚ时的轧辊样进行力学性能测试，并对比无磁场时离心铸造轧辊样，结果如表４所示。通过表４可见，在离心铸造过程中施加脉冲磁场后，材料的硬度、抗拉强度、抗弯强度和冲击韧性等有明显提高，平均增幅值达１０％。分析原因主要是施加脉冲磁场后减少了元素偏析，降低了力学实验中的受力不均匀和变形不同步现象，同时晶粒ＦＲＰ／ＣＭ２０１３．Ｎｏ．１—２一蟮一４２９７５２ｌＯ一∞∞一∞啪胍一二星～一一一一一一一一一～钾一一ｃ一㈣一一㈨～一一６３１８６５０１一ｄ—ｗ０一ｗｖ一钾如叭叭一ｖ一ｃ一～三一一ｍ∞一～一一～Ⅸ一一∞一～一ｍ～～一～一５０电磁场下离心复合制备高速钢轧辊和力学性能２０１３年１月细化，析出相尺寸减小，都有助于改善材料综合力学性能。表４施加脉冲磁场前后离心轧辊使用性能对比表Ｔａｂｌｅ４Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｒｏｌｌｅｒｗｏｒｋｉｎｇｌａｙｅｒｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｌｙｃａｓｔｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｐｕｌｓｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ３结论在频率１～１０Ｈｚ范围内进行脉冲磁场离心铸造高速钢复合轧辊的实验，结果显示：当频率为６Ｈｚ，对应铸型中心磁场的磁感应强度峰值为２．４Ｔ时，合金元素的偏析情况明显改善，此ＢｅｌＬ辊材料综合力学性能最优，与未施加脉冲磁场时的数值相比，力学性能数据平均增幅约１０％。参考文献［Ｉ］ＡｎｄｅｒｓｓｏｎＭ，ＦｉｎｎｓｔｒｏｍＲａｎｄＮｙｌｅｎＴ．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｅｎｈａｎｃｅｄｉｎｄｅｆｉｎｉｔｅｃｈｉｌｌａｎｄｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｔｅｅｌｒｏｌｌｓｉｎＥｕｒｏｐｅａｎｈｏｔｓｔｒｉｐｍｉｌｌｓ［Ｊ］．ＩｒｏｎｍａｋｉｎｇａｎｄＳｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ，２００４，３１（５）：３８３－３８８．—［２］ＫｉｍＣＫ，ＰａｒｋＪＩ１，ＬｅｅＳ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｌｌｏｙｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔｓｏｎｍｉｃｒｏ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｈａｒｄｎｅｓｓ，ａｎｄｆｒａｅｔｕｒｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｌｙｃａｓｔｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｔｅｅｌｒｏｌｌｓ［Ｊ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡ．２００５，３６Ａ（１）：８７－９７．［３］符寒光，邢建东．高速钢轧辊制造技术［Ｍ］．北京：冶金工业出版社．２００７．——［４］ＬＩＧＲ，ＺｈａｏＹＴ，ＤａｉＱｘ，ＷａｎｇＨＭ．Ｉｎｓｉｔｕｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆｐａｒ—ｔｉｅｕｌａｔｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄａｌｕｍｉｎｕｍｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｎｄｅｒｈｉｇｈ・・ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｕｌｓｅｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ［Ｊ］．Ｊ．Ｕｎｉ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏ１．，Ｂｅｉｊｉｎｇ，２００７，１４（５）：４６０４６３．—［５］ＷａｎｇＨＭ，ＬｉＧＲ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｅｄＭａｇｎｅｔｉｃＦｉｅｌｄｏｎＢｉｌｌｅｔＳｕｒｆａｃｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｕｒｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ—ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣａｓｔｉｎｇ［Ｊ］．ＲａｒｅＭｅｔａｌＭａｔ．Ｅｎｇ．，２０１０，３９（２）：３４７３５１．［６］ＧｒｉｆｆｉｔｈｓＷ．Ｄ．，ＭｃＣａｒｔｎｅｙＤ．Ｇ．．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ—ｓｔｉｒｒｉｎｇｏｎｍａｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍａｃｒｏｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｉｎｔｈｅａｌｕｍｉｎｕｍａｌ—ｌｏｙ７１５０［Ｊ］．Ｍａｔｅ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．，２００６，Ａ２２２：１４０１４８．’’’’’’量ＩｌＡＢＲＩＣＡＴＩＯＮＡＮＤＭＥＣＨＡｌＬ：ＡＬＰＲ０ＰＥｌｌｌＥＳＵ：ＥｌＲＵＧＡＬＣ：ＡＳＩＨｌＧＨＳＰＥＥＤＳＴＥＥＬＲｏＬＬＥＲＵＮＤＥＲＥＬＥＣＴＲｏＭＡＧＮＥＴＩＣＦＩＥＬＤ——ＬＩＧｕｉｒｏｎｇ，ＷＡＮＧＨｏｎｇｍｉｎｇ，ＳＨＥＮＧｕｏ－ｑｉｎｇ，ＳＨＡＯＬｉ－ｊｕｎ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉａｎｇｓｕＧｏｎｇＣｈａｎｇＲｏｌｌｅｒＣｏｏｐｅｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｙｉｘｉｎｇ２１４２５３，Ｃｈｉｎａ）—Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｕｌｓｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｉｓｉｍｐｏｓｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｃａｓｔｉｎｇｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｔｅｅｌｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｍｅｎｔｓａｎｄｃａｒｂｉｄｅ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｔｅｅｌａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｓ１．５％～２．５％Ｃ，４．０～６．０％Ｖ，４．Ｏ％～６．０％Ｗ，１．５％～４．５％Ｍｏ，２．０％～４．０％Ｃｒａｎｄ０．０４％～０．１８％Ｚｒ．—Ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｏｆｐｕｌｓｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｓｗｅｒｅｓｅｔａｔ１，２，４，６，８ａｎｄ１０Ｈｚｌｅｖｅｌｓｓｅｐａｒａｔｅｌｙ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄ—ｉｎｇｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｄｕｃｅｄｉｎｔｅｎｓｉｔｉｅｓｏｆｍｏｕｌｄｃｅｎｔｅｒｗｅｒｅ０．２～５Ｔ．Ｔｈｅａｃｔｕａｌｅｌｅｍｅｎｔａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕ—ｓｉｎｇＡｔｏｍｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ．Ｄｕｒｉｎｇｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｏｆｖａｒｉａｎｃｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｔｈｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎａｎｄｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｍｅｎｔｓａｎｄｃａｒｂｉｄｅｓ．Ａｆｔｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｑｕｅｎｃｈｉｎｇａｎｄｔｅｍｐｅｒｉｎｇｓｅｖｅｒａｌｍｅｃｈａｎｉ－ｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎａｎｄｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｈａｖｅｂｅｅｎｉｎｈｉｂｉｔｅｄａｆ－—ｔｅｒｕｓｉｎｇｐｕｌｓｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｌｅｄ．Ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｒｅｅｎｈａｎｃｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙ，ｗｈｉｃｈｉｎ—ｃｌｕｄｅｈａｒｄｎｅｓｓ，ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｂｅｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓ．Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｉｎｃｒｅａｓｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｓａｂｏｕｔ１０％ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈａｔｗｉｔｈｏｕｔｕｓｉｎｇｐｕｌｓｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｔｅｅｌｒｏｌｌｅｒ；ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｅａｓｔ；ｐｕｌｓｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｓ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ’ＦＲｆ／ＣＭ２０１３。Ｎｏ，１