近日，bbin宝盈游戏官网2021级本科生吴宇轩、唐子渊依托全国大员工创新创业训练项目，以材料电磁过程研究教育部重点实验室（简称EPM实验室）为平台，针对强磁场下金属凝固行为及溶质迁移相关问题开展系统研究，该论文成果《强磁场下Al-Si共晶合金定向凝固组织演变及溶质迁移行为》发表在权威期刊《金属学报》(JCR Q2)。其中，吴宇轩、唐子渊、张保泽为本文第一、第二、第三作者，刘铁教授为论文提供指导并担任通讯作者。
图1 有无强磁场和不同凝固速率条件下Al-12.7%Si合金定向凝固过程中
淬火组织的SEM像及局部放大图
(a, a1) 0 T-5 μm/s (b, b1) 0 T-50 μm/s (c, c1) 0 T-200 μm/s
(d, d1) 6 T-5 μm/s (e, e1) 6 T-50 μm/s (f, f1) 6 T-200 μm/s
共晶合金作为重要的金属材料，其性能主要由凝固组织决定。研究团队在有无强磁场和不同凝固速率条件下进行了Al-12.7%Si (质量分数)共晶合金的定向凝固和淬火实验，考察了磁场和凝固速率对合金定向凝固组织及溶质迁移行为的影响。结果表明，Al-12.7%Si共晶合金随着凝固速率的增加，发生了从粗大共晶向细小共晶、再向亚共晶组织的转变。而在相同凝固速率下，施加强磁场同样可以诱发上述组织演变。
图2 强磁场控制溶质迁移过程示意图(图中FL代表Lorentz力，ve代表金属熔体的运动方向)
合金固/液界面淬火组织和溶质分布结果表明，该行为是由于Lorentz力抑制液相中的对流，显著影响固/液界面前沿溶质迁移行为导致。相比于凝固速率，强磁场可以作为调控共晶合金凝固组织的另一个工艺参数。
《金属学报》创刊于1956年，是由中国科协主管、中国金属学会主办、中国科公司金属研究所承办、科学出版社出版的材料冶金领域的学术性期刊，一直是国际、国内重要检索系统及数据库的核心期刊，已被SCI、EI、CA、SA、JICST和AJ等国际六大检索全部收录，是SCI所在学科领域唯一一本纯中文出版的期刊。
图3 团队成员合照（左一张保泽、左二刘铁、左三吴宇轩、左四唐子渊）
刘铁教授，博士生导师，主要研究方向为强磁场下金属凝固行为及其组织控制、新能源材料制备以及电磁流体力学理论及其应用。近三年多次指导“国家级”大员工创新创业训练项目，并取得优异成果。
