Структура металевої діямагнетної краплі, що тверднула, розтікаючись по немагнетній підкладинці у магнетному полі
О. В. Середенко, В. О. Середенко
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна
Отримано: 07.06.2023; остаточний варіант - 15.07.2023. Завантажити: PDF
З’ясовано, що розтікання та тверднення металевої краплі на підкладинці є базовим у ряді проґресивних і новітніх технологій та активно вивчається в світі. Математичний апарат прогнозування внутрішніх течій і технічні засоби прямого спостереження за швидкоплинним процесом одночасного розтікання рідкої краплі з переходом у тверду пластинчасту частинку, зокрема під дією постійного магнетного поля, вельми ускладнені. Через це набуває актуальности розробка способів одержання інформації про еволюційні картини даного процесу, що визначає ефективність технології. Розроблено методику візуалізації картин течії рідкого емульсованого стопу Bi–Zn за одночасного розтікання, охолодження та тверднення діямагнетної краплі на немагнетній металевій підкладинці під впливом постійного магнетного поля. Візуалізаторами картин внутрішніх течій розтопу, що був істотно збурений і стратифікований по температурі, були емульсовані вкраплення й оксидні плівки. Виявлено, що постійне магнетне поле, накладене перпендикулярно підкладинці, вплинуло на динаміку розтопу, що проявилася в істотному (до 10 разів) зменшенні дефектів у структурі частинок. Визначено дію магнетного поля на структуру стопу, яка супроводжувалася підвищенням у 2 рази однорідности розподілу емульсованих вкраплень і появою нових форм утворень, які не спостерігались у частинках, необроблених полем. Показано, що постійне магнетне поле перспективно застосовувати у виробництві масиву крапель (нанесенні покриттів, спрей-процесі тощо) й поодиноких крапель (адитивних технологіях, змочуванні мікрооб’єктів тощо), а також виробів зі швидкоохолоджених перспективних стопів, наприклад систем на основі міді з залізом, алюмінію з рідкісноземельними металами, схильних до формування неоднорідних і грубих структур.
Ключові слова: діямагнетна металева крапля, лита структура частинки, магнетне поле, візуалізація замороженої течії.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i11/1253.html
PACS: 47.61.-k, 47.80.Jk, 61.25.Mv, 68.15.+e, 68.18.Fg, 81.30.Fb, 83.60.Np