冷坩堝定向凝固Nd-Fe-B鑄錠制備與組織研究.pdf

1、本文針對電磁水冷銅坩堝Nd-Fe-B合金鑄錠的制備工藝和組織多樣性開展研究,在制備工藝和實驗現(xiàn)象分析方法方面有所創(chuàng)新。探索出了適用于圓形冷坩堝和Nd-Fe-B合金的初始裝爐位置參數(shù)和加熱功率范圍。利用冷坩堝制備了不同抽拉速度、加熱功率下的定向凝固Nd-Fe-B合金鑄錠。
　　對試樣的表面質量和試樣心部宏觀組織進行了分析。表面裂紋的產(chǎn)生原因主要是凝殼受熱軟化,以及下抽拉力和坩堝內壁摩擦力的相互作用。在加熱功率為45kW、抽拉速度為0

2、.5mm/min和加熱功率為50kW、抽拉速度為0.8mm/min時宏觀組織定向效果較好。在高拉速低功率的凝固參數(shù)下更容易得到細小的柱狀晶。
　　利用金相顯微鏡,掃描電子顯微鏡,X射線衍射分析儀等分析設備對冷坩堝定向凝固Nd-Fe-B合金鑄錠內部微觀組織和凝固界面進行了分析。與傳統(tǒng)的在陶瓷管中進行的Bridgman法定向凝固相比,冷坩堝定向凝固試樣具備成分純凈無偏析的特點。建立了初生相和包晶相凝固界面形態(tài)與抽拉速度之間的對應關系。

3、在較低生長速度下包晶相呈現(xiàn)胞狀甚至平界面生長,隨著生長速率的提高,逐漸向枝晶界面轉變,而初生相則始終呈枝晶界面生長。隨著抽拉速度的提高,冷坩堝定向凝固Nd-Fe-B鑄錠中Nd2Fe14B相體積分數(shù)呈先增后減的趨勢,與之對應的α-Fe相體積分數(shù)則先減后增,其中磁性相體積分數(shù)最大值可達到98％以上。Nd2Fe14B的生長方向隨著抽拉速度的增加呈現(xiàn)多樣化趨勢,與易磁化軸垂直的[410]方向生長隨之減弱。
　　在真空環(huán)境下分別探索了等溫熱