电脉冲作用下T8钢凝固组织的改变

D0I:10.13374/i.issn1001053x.2000.0M.036 第22卷第4期 北京科技大学学报 Vol.22 No.4 2000年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2000 电脉冲作用下T8钢凝固组织的改变 唐勇 王建中 苍大强王静松 赵昱祥 北京科技大学怡金学院，100083 摘要对高于熔点、含碳0.8%的T8钢液使用电脉冲进行处理.将处理过的T8钢液正常空 冷，得到了晶粒明显细化、枝晶发达程度大大减小的凝周组织，并且发现经过电脉冲处理后的 T8钢的珠光体形态发生了显著的变化，片层间距缩短.根据实验结果推导了脉冲电压和凝固 晶粒个数的经验公式. 关键词电脉冲：T8钢：凝固组织：珠光体 分类号TG142:N751 超级钢铁材料生产是我国下世纪的一个发 保证钢液温度的恒定，同时用另1根端头带石 展方向.为了得到力学强度、使用寿命大大提高 英保护套管的热电偶校验钢液温度，测得温度 的钢铁制品，除了在钢的冶炼工艺上要有创新 约为1515℃.每炉实验均将钢液温度恒定在 外，还必须在下步的凝固阶段采用新的生产技 1515℃，然后按不同的工艺对钢液进行处理.处 术，生产出晶粒大大细化、没有缺陷的连铸坯. 理完毕后为避免浇注带来的影响，直接让钢水 电脉冲对金属凝固组织的改变是近几年新发展 在坩埚内进行冷却.冷却按空冷方式进行. 起来的一项技术".尽管对其机理的研究还在 电脉冲处理所用的电极为Mg-Mo陶瓷，导 进行之中，但由于该项技术实施简单，效果明 热导电性良好，能在钢液中稳定存在，且不污染 显，受到了一些凝固工作者的关注.本文对高于 钢液.为了消除电极带来的冷却效应，在其插入 熔点的T8钢液进行电脉冲作用，然后让其冷 钢液前先在炉内预热几分钟，插入钢液后1min 却，得到了晶粒明显细化的凝固组织，并观察经 后再施加电脉冲，实验装置如图1所示.用低、 过电脉冲处理后的T8钢珠光体的变化. 中、高3种电脉冲电压对钢液处理60s后，让钢 液在坩埚内随炉冷却，至1300℃凝固后将坩埚 1实验方法 从炉内取出，将所得到的在不同脉冲电压处理 实验所用加热炉为硅-钼棒井式炉，最高加 下的小钢锭沿纵向切开，磨光纵剖面，用1：1的 热温度可到1700℃.炉管内径100m,炉底可 盐酸水溶液热侵蚀，观察其低倍组织， 通惰性气体保护.这种加热炉升温速度快，能够 冷却水出口香 长期在1300-1600℃之间的温度下稳定工作. 陶瓷电极 每炉称1.6kgT8钢置于刚玉坩埚内，刚玉坩埚 尺寸φ72mm(内径66mm)×104mm(内深99 mm),加热时列玉坩埚外面还套1个中90mm(内 @ 电脉冲发生器 径80mm)×150mm(内深145mm)的石墨坩埚， 并在坩埚的上口盖上石墨盖，防止钢的氧化.加 钢液 冷却水入口 热时炉内同时通氮气保护，炉温用单铂能热电 偶测定，手动控温，精确度可到±1℃ 炉温升至1550℃待钢液熔清后保温1h,以 1999-12-23收稿唐勇男.29岁，博士 图1实验装置示意图 大国家“973”资助“新一代钢铁材料熏大基础研究”项目 Fig.1 Schematic of experimental setup

第 2 卷 第 4 期 2 0 0 年 8 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r s ity o f s e i e n e e a n d l ’e c h n o l o gy B e ji i n g V b l 一 2 2 N 0 . 4 A u g . 2 0 0 电脉冲作用下 T S 钢凝 固组织 的改变 唐 勇 王 建中 苍 大强 王 静松 赵呈祥 北京科技大学冶金学 院 , 10 0 0 83 摘 要 对 高于熔 点 、 含碳 .0 8% 的 T S 钢 液使用 电脉冲 进行 处理 . 将 处理过 的 T S 钢液 正常空 冷 , 得 到 了晶粒 明显细化 、 枝 晶发达程 度大 大减 小的凝 固组织 . 并且 发现经 过 电脉 冲处理 后的 T S 钢 的珠 光体形态 发生 了显 著的变化 , 片层 间距缩 短 . 根据 实验结 果推导 了脉冲 电压和凝 固 晶 粒个 数的 经验公 式 . 关键 词 电脉冲 ; T S 钢 ; 凝 固组织 : 珠 光体 分类号 T G 1 4 2 ; T N 7 5 1 超级钢 铁材料 生产是 我 国下 世 纪 的一 个发 展 方 向 . 为 了得 到 力学 强 度 、 使用 寿命 大 大 提高 的钢 铁制 品 , 除了 在钢 的冶炼工 艺上 要 有 创新 外 , 还必 须 在 下 步的 凝 固阶 段 采 用 新 的 生 产技 术 , 生 产 出 晶 粒大 大细 化 、 没 有缺 陷 的连 铸坯 . 电脉冲 对金属 凝 固组 织 的 改变 是近几 年 新 发展 起来 的一 项 技术 【回 . 尽管对 其机理 的研 究还在 进行之 中 , 但 由于 该项技术实施 简单 , 效 果 明 显 , 受到 了一 些凝固 工作者 的关注 . 本文 对 高于 熔点 的 T S 钢 液进行 电脉 冲作用 , 然 后 让 其冷 却 , 得到 了 晶粒 明显细 化 的凝 固组 织 , 并观察经 过 电脉 冲 处 理 后 的 T S 钢 珠光 体 的变化 . 1 实验方法 实验所用 加 热 炉 为硅 一 铝 棒井式 炉 , 最 高加 热温度可 到 1 7 0 ℃ . 炉 管 内径 10 r n r 。 , 炉 底可 通惰性气 体保 护 . 这种加热 炉 升 温速度快 , 能够 长 期在 1 3 0 一 1 6 0 ℃ 之 间的温度下 稳定 工 作 . 每炉 称 1 . 6 kg T S 钢 置 于 刚 玉 增 祸 内 , 刚玉 增锅 尺 寸中7 2 mrn ( 内径 6 6 mrn ) x 10 4 m ( 内深 9 9 ~ ) , 加 热 时 刚 玉柑 祸 外 面 还套 1个 中90 ~ ( 内 径 8 0 un ) x 15 0 mtn ( 内深 14 5 m ) 的石 墨 柑 锅 , 并 在柑 锅的上 口 盖 上 石 墨盖 , 防止 钢 的氧 化 . 加 热 时炉 内同 时通氮气 保护 . 炉 温用 单 铂 锗 热 电 偶测 定 , 手动 控温 , 精确度可 到土 1℃ . 炉温升 至 1 5 50 ℃ 待钢 液熔清后 保温 l h , 以 19 -9 12 一 2 3 收稿 唐勇 男 , 29 岁 , 博士 * 国家 “ 9 7 3" 资助 “ 新一代 钢铁材 料重大 基础研 究 ” 项 目 保 证钢 液温 度的恒定 . 同时用另 l 根端头带石 英保护 套管的热 电偶校验钢 液温度 , 测 得 温度 约为 1 51 5 ℃ . 每炉 实验 均将钢 液温度恒 定在 1 5巧 ℃ , 然 后 按 不 同 的工艺 对钢 液进行 处 理 . 处 理 完毕后 为避免浇注 带来的影 响 , 直接让 钢 水 在 钳 祸 内进 行冷 却 . 冷却 按 空冷 方 式进行 . 电脉冲处 理 所用 的 电极为 M g we M o 陶瓷 , 导 热 导 电性 良好 , 能在钢 液 中稳定存在 , 且 不 污 染 钢 液 . 为了消除 电极带来 的冷却 效应 , 在其插入 钢 液前先 在 炉 内预 热 几 分钟 , 插入钢 液后 l m in 后 再施加 电 脉冲 . 实验 装 置 如 图 1 所示 . 用低 、 中 、 高 3 种 电脉 冲 电压 对 钢 液处 理 60 5 后 , 让 钢 液在钳锅 内随炉冷却 , 至 1 3 0 ℃ 凝 固后 将柑祸 从 炉 内取 出 . 将所得到 的在不 同 脉冲 电压 处 理 下 的 小钢 锭沿 纵 向切 开 , 磨 光纵剖 面 , 用 :1 1 的 盐 酸水溶液 热侵蚀 , 观 察其低倍组 织 . 弓巴峨 自 1. 刁 ` 一书井 ;… ’. 李水 润液 一 鑫: 花 是::.之.’ 、 \ @ ’. 电脉冲发生器 .’: :’. 、 . 、 、 . 一 {澳叹勇 仁 .’t , 卜…》 。 夕 洲洲 户 一 拭 , 洲 一臼 . ` j ` J ` . ` j ` 曰 1. 困 犷 r 下. 一~ 图 1 实验装置示意图 F i g . l S e h e m a itc o f e x P e r i m e n ta l s e t u P DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2000. 04. 036

·308· 北京科技大学学报 2000年第4期 2实验结果 小，随着脉冲处理电压的继续升高，T8钢的凝 固组织中的枝晶形态逐渐消失，在本实验高的 空冷情况不同电压下得到的T8小钢锭的 脉冲电压下，T8钢小钢锭低倍凝固组织基本已 低倍凝固组织如图2所示.从图中可以明显地 看不到典型的枝晶了， 看到未经过电脉冲处理的小钢锭的晶粒很粗 从凝固得到的T8钢小钢锭的相同部位戴 大，枝晶也比较发达.经过电脉冲处理后，随着 取金相样，做金相观察.图4为不同处理条件下 脉冲电压的升高，晶粒平均尺寸是逐渐减少的， 得到的各试样的扫描电镜组织， 在高的脉冲电压时，晶粒的大小几乎不能辨别 经过电脉冲处理后，T8钢的珠光体明显地 出来.测图2中(a)(c)的小钢锭纵剖面的晶粒 发生了改变.图4()未经电脉冲处理，是典型的 数，其值分别为：未经过电脉冲处理的晶粒数为 珠光体组织，其珠光体片层间距平均值约0.45 86个：小电压下为180个：中电压下为225个， m.小电压脉冲处理后，T8钢的珠光体出现了 高电压下由于晶粒细小，无法确认出晶粒界线， 很奇怪的变化见图4(b),珠光体片层变得粗大、 故没有进行检测.为了进一步观察凝固组织，从 扭曲很严重，珠光体的平均间距约0.6m.脉冲 图2中4个小钢锭的相同部位取1块低倍组织， 电压进一步增加，在中电压情况下（图4（©），珠 放大后如图3所示， 光体片层仍然有较大的扭曲现象，其平均珠光 从图3清楚地看到，未经过电脉冲处理的 体间距约033m,当脉冲处理电压为最高时， T8钢凝固组织的枝晶比较粗大.小的脉冲电压 珠光体扭曲程度有所减缓，平均珠光体间距为 处理后，T8钢的凝固组织中的技晶尺寸有所减 0.29m. (b) d 9 mm 9 mm 9 mm 9 mm 图2空冷情况下不同电脉冲处理电压后的8铜小铜锭低倍组织 (。)未经电脉冲处理)小脉冲电压：（©）中脉冲电压：（离脉冲电压 Fle.2 Macrostructure of T8 steel ingot under different electropulse voltage treating (cooding In the air) (b) (d) 2 mm 2mm 2 mm 2 mm 围了不同电脉冲处理参数下，8蜗凝围组织（放大） (未经电脉冲处理；)小脉冲电压：（⊙）中脉冲电压：（高脉冲电压 Fig3 Solidfcation structure of T8 ingot under various electric voltage(arger magnification of fig.2)

VoL.22 No.4 唐勇等：电脉冲作用下T8制凝周组织的改变 ·309· (a) b有件一 um 5 um 图4不同欧冲条件下T8铜凝固组织中珠光体形态 (未经电脉冲处理：)小脉冲电压；©)中脉冲电压：（高脉冲电压 Fig.4 Sbape of perlites of T8 steel ingot under different electropulse conditions 3讨论 常数C为正值，是因为C=-KYkT。中的 在金属液开始凝固时的值为负（因为当出现 电脉冲为何会影响到金属的凝固组织，由 结晶时，晶核的电导率要大于非晶态介质的 于对电脉冲作用下金属熔体中的电迁移理论研 电导率，如金属液的电导率). 究不是很透澈，至今仍没有比较统·的解释. 这样，从式(3)中可以看出对同一种金属 秦荣山给出了如下的金属凝固形核率I和电流 液，同样的热历程情况下，如果有合适的电脉冲 密度j的关系式“”： 作用，其形核率与电流密度的平方是成指数增 I=A'D'.exp[-Wo+KvVXkT)](1) 长关系的，就通过金属液的电脉冲而言，电流密 上式假定电脉冲的脉冲宽度较小，以至于 度和电极之间的电流强度是紧密相连的，而脉 可以忽略电流引起的热，认为电脉冲的主要贡 冲电流强度又由脉冲电压来决定，因此，可以推 献是电流造成金属液凝固形核势垒的改变，式 断出电脉冲作用下的金属结晶形核率跟脉冲电 中，A'是与温度无关的常数，D‘是载流介质的 压也存在着类似的指数关系，这里认为金属液 扩散系数（通脉冲电流金属液的扩散系数），形。 中通过的平均电流密度j和脉冲平均电流的 是未加电脉冲时金属液形核势垒，K:是与金属 关系是： 材料相关的常数，P是所形成的晶核的体积， =(c。-aa+20),和a分别是无序介质（金 j=oi (④ 属液或凝固两相区)和所形成的晶核的电导率， 式中？是与脉冲电路、金属物性、金属液中晶核 k是Boltzmann常数，T。为未加电脉冲时的形核 大小及分布相关的系数.对同一个电路在同样 温度. 的脉冲频率，插入某金属液两电极间距离相同 对本实验而言，除了处理电压不同外，其他 时，可以近似认为该系数是一个常数.这种近似 的实验条件假定是一样的.所以式(1)中的一些 是相当于某个平均值上的近似，由于脉冲电路 项可以认为是常数，改写为： 的瞬态特点，实际上每一瞬间的电流密度是很 I=A'D'.exp(-Wo/kT)-exp(-KvVIkTo) (2) 不相同的，这也是电脉冲技术在定量精确地解 令C,=AD'exp-WkT),C=-KYkT,则式 释金属形核问题上的难点， (2)变为： 脉冲电流的发生电路是多种多样的，但都 I=C,exp(Cj） (3) 可以简化成一个等效的电阻和电容构成的RC

·310 北京科技大学学报 2000年第4期 电路间.这样脉冲电流可以表示成： 25 0-员e片 (5) 20 式中，()为脉冲电流，E是脉冲充电电压，R为 脉冲电路中等效电阻，t是时间.t=RC,具有时 15 间量纲，是RC电路过渡过程的时间常数.工程 01/N 上认为经过3τ到5x的时间，脉冲电路已经达 10 到了稳定，故在5π的时间内对脉冲电流取平均 5 值i. 0 i= o R 2 6810121416 5t (6) V/10V E 由式(6)计算得i=R1-©)，对本实验所用的 图5特定条件下，T8小钢锭品粒数和电脉冲电压的 脉冲参数，除了脉冲电压变化外其余的均认为 近似关系曲线 相同，所以 Fig.5 Relation between number of steel in grain got and- electric pulse voltage under special condition i=nE (7) 这里-山)-常数.将式(7)代入（④式，得 想得到晶粒细小的T8钢的凝固组织，大的脉冲 5R 电压是有利的，不过，要求过高脉冲电压可能会 j=o.nE (8) 造成电脉冲发生器制造成本的增加， 式(8)等号右边的前2项，在本实验条件下，对于 另外，针对电脉冲改变T8钢珠光体片层间 研究不同脉冲电压作用T8钢小钢锭凝固组织 距的实验现象，作者根据初步研究结果提出如 而言，都是常数，可令B=p”,所以有 下的观点：当电脉冲作用到过共析液态钢时，如 j=B-E (9) 果脉冲参数合适，就有可能在钢液中造成整个 将式(9)代入式(3)，得I=Cexp(C,:P·E),令 液体中大范围C元素的弥散均匀分布，从而使 A=C2F,于是 得最初凝固的奥氏体y相中的C原子分布相对 I=C.exp(AE) (10) 正常凝固情况要均匀弥散得多，可假定其为一 这样就得到了形核率和脉冲电压的半定量 种元素均匀分布平衡状态.当进入珠光体转变 近似关系式，它仍然是成指数关系的. 温度范围时，在原奥氏体晶粒内就有一定数量 根据前面的假设，对所研究的T8小钢锭， 的C元素突然开始聚集形核长大，打破了原来 假定其形核率x和晶粒数N是成正比的，令 的C元素均匀分布的平衡关系，必然导致大范 I=KN,代入式(10)，得：K,N=Cexp(AE),即 围、弥散的C富集区的出现，使更多的Fe,C形 N-是exp4E.令C-尽则得到品粒数和 核点的产生，同时，造成了大量近程C原子迁移 脉冲电压的关系： 速度的加快.这样由于形核率的增加，C元素扩 N=Cexp(A1·E) (11) 散速度的加快，使珠光体片层间距出现了缩短 将T8钢空冷情况下得到的实验的结果代 现象。 入式(11)，便得到了一个晶粒数和脉冲电压的半 经验定量公式.图5为本实验条件下计算得到 4结论 的T8小钢锭晶粒个数N和脉冲电压的关系曲 (1)电脉冲能够减小T8钢凝固组织的晶粒 线.由图看到，在特定实验条件下，T8小钢锭晶 尺寸，使枝晶发达程度减少.随着脉冲电压的增 粒数和电脉冲电压成近似关系曲线. 加，可以认为实验中钢锭的晶粒数是呈指数形 由于公式的推导过程的假设条件是针对特 式增加的 定实验条件下T8钢的，所以得到的晶粒数和电 (2)电脉冲改变了T8钢珠光体的形态.珠光 脉冲电压关系曲线是不适合在别处使用的，只 体的片层间距随脉冲电压的升高而逐渐减少， 要实验条件有一处不同（如坩埚尺寸、钢液温 电脉冲可能影响到了T8钢碳元素的微观分布 度、冷却条件不同等等)，此曲线图就不能使用， 状态 但是，从图5的近似关系曲线还是可以知道，要

. 3 1 0 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 000 年 第 4 期 电路 〔3] . 这 样脉冲 电流 可 以表 示 成 : 、 。 E l 气t , 一 ` , 二万 C 找 ( 5 ) O 工éù b一减\ 式中 , i( t) 为脉冲 电流 , E 是 脉冲充 电 电压 , R 为 脉冲 电路 中等效 电阻 , : 是 时 间 . : = R C , 具 有 时 间量 纲 , 是 R C 电路过渡过程 的时间常数 . 工 程 上 认 为经 过 3 r 到 5 : 的 时间 , 脉冲 电路 已 经 达 到了稳定 , 故 在 5 : 的时 间 内对 脉冲 电流取 平 均 值 1 . 户 r E 一 专 。 , n R i = 卫上 下半二 (6、 s r 、 ” , 由式 (6) 计 算得 ` 一 命卜 e 一 ) , 对 本 实验所 用 的 脉冲参数 , 除了脉 冲 电压 变化外其余的均认 为 相 同 , 所 以 这 里 粉= ( l 一 e 一 , ) 5 R i = 叮E ( 7 ) 二 常数 . 将 式( 7) 代入 ( 4) 式 , 得 j 二 少护 E (8 ) 式( 8) 等号右 边 的前 2 项 , 在 本实验条件下 , 对 于 研究不 同 脉冲 电压 作用 T S 钢 小钢 锭凝固 组 织 而 言 , 都是常 数 , 可 令 刀= 沪 · 叮 , 所 以有 j = 刀 · E ( 9 ) 将 式 ( 9) 代入 式 ( 3 ) , 得 I = C 、 · e x p (已 尹 · E , ) , 令 A , = 已 · 尸 , 于 是 I = C l · e x P(A , · E , ) ( 10 ) 这样就 得到 了形核 率和 脉冲 电压 的半定 量 近似关系式 , 它 仍然 是 成 指数关系 的 . 根 据 前 面 的假 设 , 对 所 研 究的 T S 小 钢 锭 , 假 定 其形 核 率 x 和 晶 粒数 N 是 成 正 比 的 . 令 I 二 凡 N , 代入式 ( 10) , 得 : 凡 N = C , · ex p (A , · 尸) , 即 已 , J ~ 、 二 _ C , 一 , , - 一 , 一 一 I, · 一 N = 币 七 . e xP (A , · 尸) . 令 c 二 谁笋 , 则 得 到 晶粒 数和 K : 一 丫一 ’ 一 / ’ % 一 凡 ’ 川 ’ 、 J 月 朋 “ ` ” ” 曰 脉 冲 电压 的关 系 : N = C · e x P(A 1 · E , ) ( 1 1) 将 T S 钢 空冷情 况 下 得到 的 实验 的结 果代 入式 ( 1 1) , 便得到 了一个 晶粒 数和 脉冲 电压 的 半 经验 定 量公 式 . 图 5 为本实验条件下 计 算得 到 的 T S 小 钢 锭晶 粒个 数 N 和 脉冲 电压 的关 系曲 线 . 由 图看到 , 在特 定 实验条 件 下 , T S 小钢 锭 晶 粒数和 电脉冲 电压 成近似 关系 曲线 . 由于 公 式的推 导过程 的假设 条件是针 对特 定 实验 条件下 T S 钢 的 , 所 以得 到 的 晶粒数和 电 脉冲 电压 关系 曲线是 不 适合在别处 使用 的 . 只 要 实验 条件有 一 处 不 同 ( 如 柑 祸 尺 寸 、 钢 液温 度 、 冷却条件不 同等等 ) , 此 曲线 图就不 能使用 . 但 是 , 从 图 5 的近似 关 系 曲线 还 是 可 以知 道 , 要 0 1 , , , . ; j 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 V / 10 2V 图 5 特 定条件 下 , T S 小钢锭 晶粒数和 电脉 冲 电压的 近似关系 曲线 F i g · 5 R e la it o n b e wt e e n n u m b e r o f s t e e l in g r a in g o t a n d - e l e e t ir c P u is e v o l at g e u n d e r s P e e i a l e o n d i t i o n 想得 到晶粒细小 的T S 钢的凝 固组 织 , 大的脉冲 电压 是 有利的 . 不 过 , 要 求 过高脉冲 电压 可 能会 造 成 电脉冲 发生 器制造成本的 增 加 . 另 外 , 针 对 电脉冲改变 T S 钢 珠 光体 片层 间 距 的实验现 象 , 作者 根 据初步研究结果 提 出如 下 的观点 : 当 电脉 冲作用 到 过共析液态 钢 时 , 如 果脉冲 参数 合适 , 就有可 能在钢 液 中造成整 个 液 体 中大 范 围 C 元素 的弥散均匀分 布 , 从 而 使 得最初 凝固的奥氏 体 夕相中的 C 原子分布相对 正常 凝 固情 况 要均匀 弥散得 多 , 可 假定 其为 一 种元素 均匀 分布平 衡状态 . 当进入珠光体转 变 温度 范 围 时 , 在原奥 氏体晶 粒 内就有一 定 数量 的 C 元素 突 然 开 始 聚 集形 核 长 大 , 打 破 了原 来 的 C 元 素均匀分布 的平衡关系 , 必 然导致大 范 围 、 弥散 的 C 富集 区 的 出现 , 使更 多 的 F e3 C 形 核 点 的产生 , 同 时 , 造成 了 大量近程 C 原子 迁移 速度 的加 快 . 这 样 由于 形 核率的 增加 , C 元 素扩 散速度 的加快 , 使珠光 体片层 间距 出现 了缩短 现象 . 4 结论 ( l) 电脉冲 能 够减小 T S 钢 凝 固组 织 的 晶粒 尺 寸 , 使枝 晶发 达程度减少 . 随着脉冲 电压 的增 加 , 可 以认 为 实验 中钢 锭的 晶 粒数是 呈 指数形 式增加 的 . (2 ) 电脉冲 改变 了 T S 钢 珠光 体的 形态 . 珠光 体 的片层间距 随脉冲 电压 的升 高而 逐 渐减少 . 电脉 冲 可 能 影 响 到了 T S 钢 碳元素的 微观分布 状态

Vol.22 No.4 唐勇等：电脉冲作用下T8钢凝固组织的改变 311 参考文献 4哪红春，何冠虎，周本濂，等.脉冲电流对S-Pb合金凝 1 Masayuki Nakada,Yuh Shiohra,Merton C Flemings. 固组织的影响.金属学报，1997(4)：353 Modification of Solidification Structures by Pulse Electric 5周尧和，胡壮麒，介万齐.凝固技术北京：机械工业出 版社，1998.445 Discharging.ISIJ International,1990,30(1):27 2 Bamak JP,Precher A FS,Conrad H.Colony (grain size) 6案荣山，鄢红春，何冠虎，等.直接晶化法制备块状纳米 Reduction in Eutectic Pb-Sn Casting by Electropulsing.Ser 材料的探索I脉冲电流下无序金属介质的成核理论， Metall Mater,1995,32(6):879 材料研究学报，1995,93：219 3 LiJianming,LiShengli,Li Jin,Lin Hantong.Modification 7 Qin R S,Su S X,Guo J D,et al.Suspension Effect of Nan- ocrystalline Grain Growth under Electropulse.Nanostruc- of Solidification Structure by Pulse Electric Discharging. Ser Metall Mater,1994,31(12):1691 tured Materials,1998,10(1):71 Improvement of T8 Steel Solidification Structure by Electropulse Treatment TANG Yong,WANG Jianzhong,CANG Daqiang,WANG Jingsong,ZHAO Yuxiang Metallurgy Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT The Grain sizes of solidification structure of T8 liguid steel were reduced significantly after electropulse treat ment.The form of dendrites was disappearing when the electropulse voltage rose.The shape of steel perlites was also changed after electropulse A empirical equation was obtained between the number of crystals and electropulse voltage. KEY WORDS electropulse treatment;T8 steel solidification structure;perlite Texture Analysis of Superconducting Films Based on YBCO System Nan Chen,Weimin Mao 1)Material Science and Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083 China 2)Department of Materials Science and Engineering,University of Petroleum,Beijing 102200,China (Received 2000-04-10) Abstract:Textures in different layers of superconductors based on YBCO system are analyzed using the me- thods of pole figure and conventional scans.It is shown that the scanning technology has only 1-dimen- sional description and could omit some information of 3-dimensional orientation distribution,which will in- fluence the superconductor quality.The pole figure method,in contrast,demonstrates the orientation distribu- tion 2-dimensionally and gives a comprehensive view of thin film texture,which is a much better method for texture analysis in superconducting films,in which there is commonly an unique high sharpness texture com- ponent. Key words:superconductor;thin film texture;YBCO;pole figure (From:Journal of University of Science and Techonlogy Beijing(English Edition),2000,7(2):107)

V b L 22 N 0 . 4 唐 勇等 : 电脉冲 作用下 T S 钢 凝固组 织的改变 一 3 11 - 参 考 文 献 1 M as a y u k 1 N ak a da, 丫毛h s ih o hr a , M e ort n C F l e m in g s . Mod i if e iat o n o f S o li di if e at i o n S trU c n jr e s by uP l s e E l e e tir e D isc h ar g n g . I S IJ Iin em at i o n a l , 1 9 9 0 , 30 ( l ) : 2 7 2 B am ak J P, Pr e c h er A F S , C o nr a d H . C o l o ny (『a in s iez ) eR d u e t lon in E u te e it e P -b S n Cas int g b y E l e e otr uP l s ign . S e r M e at ll M aet r, 1 9 9 5 , 32 ( 6 ) : 87 9 3 L I Ji a n r o in g, L I Sh en gl i , L I J in , L in H ant o n g . M o d iif e at i o n o f S o li di if e at i on Sutr c tL ir e by 即l s e E l e e itr e D i s e h田名i n g . S e r M e at l l M aet r, 1 9 9 4 , 3 1 ( 1 2 ) : 16 9 1 4 鄙红春 ,何 冠虎 ,周本 镰 , 等 . 脉冲 电流 对 S n 一 P b 合 金凝 固组 织 的影响 . 金属 学报 , 19 97 (4 :) 3 53 5 周尧和 , 胡壮麒 , 介万齐 . 凝 固技 术 . 北 京: 机械 工业 出 版社 , 199 8 . 4 45 6 秦荣 山 , 都红春 , 何 冠虎 ,等 . 直接 晶化法制 备块状纳米 材料 的探索 I 脉冲 电流下无序金 属介质 的成 核理论 . 材料研 究学报 , 19 95 , 9( 3) : 2 19 7 Q i n R S , S u S X , uG 0 J D , et a l . S u s P e n s i o n E fe ct o f N an - o e yr s at ll i n e G r a i n G r o wt h un d e r E l e e Otr P u l s e . N an o s tur c - 山 r e d M a t e ir a l s , 199 8 , 10( 1 ) : 7 1 Im P r o v e m e n t o f T S S t e e l S o li d iif e at i o n S trU e utr e by E l e e tr o P u l s e rT e a t m e n t 别万G oY gn, 环月 N G iJ a nz ho gn, CA N G D aq ia gn, 环月 N G iJ侧笋 o gn, Z月火口 h“ ia gn M aet ll u l助 , nE g in e e r m g S e h o l , U S T B e ij in g , B e ij ign 10 0() 83 , C h in a A B S T R A C T hT e G r a in s iZ e s o f s o lid iif e at i o n s tl u e tur e o f T S lign id s te e l w e r e re du c e d s i ign if c a n t ly a ft e r e l e c tr o Pu l s e tr e at m e n t . hT e of rm o f d e n idr te s w a s d i s a PPe a ir n g w h e n ht e e l e e tr o Pul s e v o alt g e r o s e . hT e s h ap e o f s te e l Per lit e s w a s a l s o e h an g e d a ft e r e l e e otr Pu l s e . A e m P试c a l e q u a t lon w a s o b at in e d b e tw e en ht e n 切m b er o f e ry ast l s an d e l e e otr uP l s e v o lat g e . K E Y W O R D S e l e e tr op u l s e tr e a t m ent : T S s te e l s o lid iif e at i o n s trU e trU e : P e r lit e eT x t u re A n a l y s i s o f S u P e r e o n d u e it n g F il m s B a s e d o n Y B C O S y s t e m 刀d n C h e n ,只 ), 肠 i m in 人白 0 1, l ) M a t e ir al S c i en e e an d nE g in e e n n g S c h o l , nU i v e rs ity o f s e ien ce an d eT c lm o l o盯 B e ij 田 g , B e ij in g 2 ) D eP aJ 七 n ent o f M ate ir ia s S e ien e e an d nE ign e e irn g , U n i v e sr iyt o f P e otr l e um , B e ij in g 10 2 2 0 0 10 00 8 3 C h i n a , C h l n a 《只e e e i v e d 2 00 0 一 0 4 一 10 ) A b s tr a c t : eT x tL ir e s in d ifl 笼r e nt lay er s o f s uP e r e on du e t o r s b a s e d o n YB C O s y s t e m ar e an a l y z e d u s i n g ht e m e - t h o ds o f op l e if g llr e an d e o n v e nt i o n a l 必 s e an s . It 1 5 s ho wn ht at ht e 必 s e a n n l n g t e e hn o l o gy h a s o in y l刁 lm e n - s i o n a l de s e r 1P ti on an d e o u ld o m it s o m e i n of rm at i o n o f 3 . d lm e n s i o n a l o ir e n at t ion d i s itr b ut i o n , w hi e h w ill in - n u e n e e ht e s uP e cr on du e ot r q u a liyt . hT e p o l e if g u r e m e ht o d , in e o n tr a st , d e m o n str aet s ht e o ir e n t a t lon d i s itr b u - it on Z 一 d油 e sn i o n a ll y an d g i v e s a e o m P r e h e sn i v e v i e w o f t h l n if lm t e x tL ir e , w hi e h 1 5 a m uc h b e et r m e th o d fo r t e x 奴U e an aly s i s in s u ep cr on du e itn g if lm s , in w h i e h ht e er 1 5 e o 力。 幻。 o uly an u n lqu e h ihg s h a rp en s s t e x tL ir e e o m - 加 n e n t . K ey w o r d s : s u Per e o n du e ot r ; t h i n if lm et x t u r e : Y B C O : Po l e if g讲e 任or m : OJ u rn a l of nU iv e sr 妙 of sc ie n ce an d eT e h o n l o 舒 B e ij ign (万n gl is h E id t i o n ) , 2 0 0 0 , 7 ( 2 ) : 10 7 )