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特种合金感应熔炼电磁约束成形技术若干进展

铸造 2007年第2期56卷 117-120页

作者：卢百平南昌航空工业学院材料科学与工程学院江西南昌330063

感应熔炼电磁约束成形是一种无容器金属材料处理加工技术,具有无器壁污染、短流程等优点。评述了几种感应熔炼电磁约束成形技术的原理和特点,并对其存在问题及发展趋势进行了讨论。指出电磁约束成形定向凝固技术集金属材料的加热熔化、... 详细信息

感应熔炼电磁约束成形是一种无容器金属材料处理加工技术,具有无器壁污染、短流程等优点。评述了几种感应熔炼电磁约束成形技术的原理和特点,并对其存在问题及发展趋势进行了讨论。指出电磁约束成形定向凝固技术集金属材料的加热熔化、无接触约束成形及组织定向凝固于一体,特别适合于高熔点、易氧化、高活性的特种合金坯件的无污染制备。

关键词：特种合金冷坩埚感应熔炼电磁悬浮磁悬浮熔体处理电磁约束成形定向凝固

高温合金电磁成形定向凝固柱状晶组织及形成条件

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铸造 2006年第10期55卷 1008-1010页

作者：卢百平刘林南昌航空工业学院材料科学与工程学院江西南昌330034 西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

研究高温合金电磁成形定向凝固柱状晶组织及其形成条件的结果表明,①电磁成形中熔体下固/液界面处温度场近一维分布,获得了柱状晶组织;②电磁成形高温合金样件具有间断迹象的定向胞晶组织;③给定其他条件后,电磁成形过程中不同形状、尺... 详细信息

研究高温合金电磁成形定向凝固柱状晶组织及其形成条件的结果表明,①电磁成形中熔体下固/液界面处温度场近一维分布,获得了柱状晶组织;②电磁成形高温合金样件具有间断迹象的定向胞晶组织;③给定其他条件后,电磁成形过程中不同形状、尺寸的样件熔体平直固液界面开始出现下凹的临界凝固速率具有不同的特定值。在相同凝固速率条件下,大尺寸样件的固液界面更容易出现下凹。

关键词：电磁成形定向凝固高温合金柱状晶组织

电磁成形中对不同宽厚比矩形件所受电磁压力的三维有限元模拟分析

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中国有色金属学报 2004年第9期14卷 1494-1500页

作者：俞建威沈军卢百平傅恒志西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

在电磁约束成形中通过AφA三维有限元法所得的磁感应强度、涡流密度和集肤层厚度分布,求得电磁压力的分布;对具有不同宽厚比的带圆角矩形截面样件所受的电磁压力进行了分析。发现宽厚比越大的样件,相邻两边电磁压力之差也越大。圆角形... 详细信息

在电磁约束成形中通过AφA三维有限元法所得的磁感应强度、涡流密度和集肤层厚度分布,求得电磁压力的分布;对具有不同宽厚比的带圆角矩形截面样件所受的电磁压力进行了分析。发现宽厚比越大的样件,相邻两边电磁压力之差也越大。圆角形状产生的涡流流向变化也能明显改变样件表面电磁压力的分布,当圆角半径接近或小于集肤层厚度时,角部与直边连接处形成一个电磁压力衰减区,这种电磁压力分布规律极大地增加了大宽厚比小的圆角矩形样件截面的成形难度。

关键词：电磁约束成形电磁场电磁压力数值模拟

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电磁成形高温合金大宽厚比板状件的实验研究

稀有金属材料与工程 2004年第12期33卷 1295-1298页

作者：卢百平沈军俞建威刘林傅恒志西北工业大学陕西西安710072

对大宽厚比(4?1)的高温合金(K3)板状件电磁成形包括工艺、感应器结构、屏蔽罩等进行了研究。结果表明:合理的感应器结构能使板状坯料均匀地沿横截面周界熔化并能约束一定高度的金属液柱;屏蔽罩能够调节感应器内的磁场分布,使感应器内的... 详细信息

对大宽厚比(4?1)的高温合金(K3)板状件电磁成形包括工艺、感应器结构、屏蔽罩等进行了研究。结果表明:合理的感应器结构能使板状坯料均匀地沿横截面周界熔化并能约束一定高度的金属液柱;屏蔽罩能够调节感应器内的磁场分布,使感应器内的熔体处于合理状态;在其它条件一定的情况下,有一适合的抽拉速度和电源功率匹配,使熔化和凝固达到动态平衡;最后获得了表面质量良好、组织定向的宽厚比为 4?1 的高温合金板状件。

关键词：电磁成形高温合金大宽厚比板状件定向凝固

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高强高导铜合金研究进展

材料导报 2007年第F11期21卷 412-414,421页

作者：卢百平南昌航空大学材料科学与工程学院南昌330063

高强高铜合金是一类具有发展潜力的功能材料。评述了几种新发展起来的高强高导铜合金的制备技术,并对其存在问题及发展趋势进行了评论。分析指出快速凝固已成为进一步改善合金化法制备高强高导铜合金综合性能的有效手段;机械合金化、定... 详细信息

高强高铜合金是一类具有发展潜力的功能材料。评述了几种新发展起来的高强高导铜合金的制备技术,并对其存在问题及发展趋势进行了评论。分析指出快速凝固已成为进一步改善合金化法制备高强高导铜合金综合性能的有效手段;机械合金化、定向凝固和塑性变形等复合强化方法代表着今后高强高导铜合金的发展方向,但其工艺较为复杂,生产成本较高,有待进一步研究开发。

关键词：高强高导铜合金快速凝固机械合金化定向凝固塑性变形

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液态金属电磁约束成形技术研究进展

铸造技术 2006年第7期27卷 760-763页

作者：卢百平钟仁显南昌航空工业学院江西南昌330034

电磁约束成形是一种无容器金属材料处理加工技术,它具有无器壁污染、短流程等优点。分析了液态金属电磁约束成形技术的原理、特点及其发展现状。指出电磁约束成形定向凝固技术集金属材料的加热熔化、无接触约束成形及组织定向凝固于一体... 详细信息

电磁约束成形是一种无容器金属材料处理加工技术,它具有无器壁污染、短流程等优点。分析了液态金属电磁约束成形技术的原理、特点及其发展现状。指出电磁约束成形定向凝固技术集金属材料的加热熔化、无接触约束成形及组织定向凝固于一体,特别适合于高熔点、易氧化、高活性的特种合金坯件的无污染制备。

关键词：冷坩埚感应熔炼电磁悬浮电磁铸造电磁约束成形定向凝固

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电磁成形中大宽厚比板状件感应加热特性

稀有金属材料与工程 2007年第10期36卷 1767-1771页

作者：卢百平沈军刘林傅恒志南昌航空工业学院材料科学与工程学院江西南昌330063 西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

研究了电磁成形大宽厚比板状件的感应加热特性,推导了电磁成形大宽厚比板状件单位体积感应加热功率公式。结果表明:中小尺寸的大宽厚比板状件角部感应加热功率与角部半径的平方成正比,角部半径越小,感应加热功率越小,板状件角部越难以... 详细信息

研究了电磁成形大宽厚比板状件的感应加热特性,推导了电磁成形大宽厚比板状件单位体积感应加热功率公式。结果表明:中小尺寸的大宽厚比板状件角部感应加热功率与角部半径的平方成正比,角部半径越小,感应加热功率越小,板状件角部越难以熔化。单频磁场条件下,板状件角部和宽面部分均匀熔化的条件是板状件角部半径大于等于板状件宽面处电流透入深度。角部半径小于板状件宽面处电流透入深度时,电磁场难以使板状件角部和宽面部分均匀熔化。针对角部半径小于宽面处电流透入深度的板状件,提出双频电磁成形的方法,并成功制备出具有预设横截面形状的大宽厚比耐热不锈钢板状件。

关键词：电磁成形大宽厚比板状件感应加热功率

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耐热不锈钢真空双频电磁约束成形

稀有金属材料与工程 2008年第6期37卷 1103-1107页

作者：卢百平沈军刘林傅恒志南昌航空大学江西南昌330063 西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

研究了真空下耐热不锈钢的双频电磁约束成形过程,建立了真空下电磁约束成形的双感应器-熔体-屏蔽罩耦合系统。结果表明:双频电磁成形中,两感应器间距增至25mm时,预热感应器基本不影响成形感应器中的磁场分布,但能独立调整熔体的温度分布... 详细信息

研究了真空下耐热不锈钢的双频电磁约束成形过程,建立了真空下电磁约束成形的双感应器-熔体-屏蔽罩耦合系统。结果表明:双频电磁成形中,两感应器间距增至25mm时,预热感应器基本不影响成形感应器中的磁场分布,但能独立调整熔体的温度分布,调节电磁成形系统的有效热力比。屏蔽罩与成形感应器配置合适时,有效地调节成形感应器内磁场分布,使加热区域上移,熔体的下固/液界面升高,达到电磁压力有效作用范围内,有利于过程的耦合;同时也避免对冷却介质过分加热,改善了冷却条件。合理的有效热力比仅是保证成形耦合的必要条件;更充分的条件是,产生最大静压力的液/固界面必须刚好在最大电磁压力的作用点上。最后采用双频电磁约束成形方法获得了表面质量较好的、组织定向的大宽厚比耐热不锈钢板状件。

关键词：双频电磁约束成形耐热不锈钢磁场温度场耦合

Nb含量对Cu-Ni-Nb合金组织与熔点及导热性能的影响

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特种铸造及有色合金 2017年第11期37卷 1161-1164页

作者：卢百平吴旺陈诚南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室

采用真空电弧熔炼工艺制备了Cu-Ni-Nb合金,研究了Nb含量对Cu-Ni-Nb合金组织、合金熔点及热导率的影响。结果表明,Cu-Ni-Nb合金基体为Cu0.81Ni0.19,第二相为NbNi3;当Ni、Nb质量比为(6~10)∶1时,Cu-Ni-Nb合金第二相形态全部为片状;当Ni、N... 详细信息

采用真空电弧熔炼工艺制备了Cu-Ni-Nb合金,研究了Nb含量对Cu-Ni-Nb合金组织、合金熔点及热导率的影响。结果表明,Cu-Ni-Nb合金基体为Cu0.81Ni0.19,第二相为NbNi3;当Ni、Nb质量比为(6~10)∶1时,Cu-Ni-Nb合金第二相形态全部为片状;当Ni、Nb质量比为(2~4)∶1时,Cu-Ni-Nb合金第二相为片状和球状。随着Nb含量的增加,Cu-NiNb合金基体中Ni原子固溶度降低,合金熔点下降,而热导率提高。Cu-20Ni-5Nb合金第二相为细小的片状和球状,均匀分布在基体中,第二相体积分数为19.2%,合金熔点为1 134.92℃,热导率为45.25 W/(m·K),可满足铸Cu冷却水套的制造和使用要求。

关键词： Cu-Ni-Nb合金组织熔点热导率