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首页> 外文期刊>材料とプロセス: 日本鉄鋼協会講演論文集 >(S138)振動電磁場印加下で凝固したSn-Pb 系合金内の溶質分布
【24h】

(S138)振動電磁場印加下で凝固したSn-Pb 系合金内の溶質分布

机译：（S138）在振荡电磁场作用下凝固的Sn-Pb基合金中的溶质分布

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合金凝固時の偏析により材料内に生じる不均一な溶質分布は欠陥の原因となるため、凝固時における偏析の抑制が求められる。一方で、偏析の助長は特定の溶質元素の分離や傾斜機能材料製造への適用が期待される。局所平衡が成立する凝固条件下では、凝固界面近傍の液相における溶質濃度を適切に調整することで偏析の制御が可能である。凝固界面近傍の溶質濃度は拡散と流動に支配されるものの、前者は物性値の寄与が大きいことから、後者による制御が望ましい。速度境界層厚みと濃度境界層厚みの比を表すシュミット数Scは、溶融金属の場合Sc1 であり、濃度境界層は速度境界層内に存在する。従って、従来の撹拌法で凝固界面近傍の溶質濃度制御を行うためには、速度境界層の外部における流速を増大させ、速度境界層厚みを低減させなければならない。しかしながら、流速の増大は鋳型損傷等、凝固界面以外の箇所でネガティブな結果を招くときがある。そのため、凝固界面近傍の溶質濃度を制御する他の方法が求められている。振動電磁場は、流速を増大させることなく速度境界層厚みを低減させられる可能性があり、凝固界面近傍の溶質濃度および偏析の制御ツールとして期待できる。
机译：由于合金凝固时由于偏析而在材料中产生的不均匀的溶质分布会引起缺陷，因此需要抑制凝固时的偏析。另一方面，期望促进偏析应用于特定溶质元素的分离和倾斜功能材料的生产。在建立局部平衡的凝固条件下，可以通过适当地调节凝固界面附近的液相中的溶质浓度来控制偏析。尽管凝固界面附近的溶质浓度通过扩散和流动来控制，但是前者优选地由后者来控制，因为物理性质的贡献很大。表示速度边界层厚度与浓度边界层厚度之比的施密特数Sc在熔融金属的情况下为Sc 1，并且浓度边界层存在于速度边界层中。因此，为了通过常规的搅拌方法来控制凝固界面附近的溶质浓度，需要增加速度边界层外部的流速并减小速度边界层的厚度。但是，流速的增加可能导致除凝固界面以外的其他位置出现不良结果，例如模具损坏。因此，需要另一种控制凝固界面附近的溶质浓度的方法。振荡电磁场具有在不增加流速的情况下减小速度边界层厚度的潜力，并且可以作为控制凝固界面附近溶质集中和偏析的控制工具。

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