电磁场频率对电磁铸造4045合金微观组织的影响

采用低频电磁半连续铸造技术制备4045铝合金铸坯，比较了常规DC法与低频电磁铸造4045铝合金圆锭(直径为φ100mm)微观组织的形貌。重点考察在10～50Hz范围内，不同的频率使电磁铸造4045铝合金圆锭微观组织发生的变化。结果表明：电磁场频率显著影响合金凝固的微观组织，当频率由50Hz降低到15Hz时，微观组织分布趋于均匀，初晶α-Al晶粒尺寸减小，二次枝晶臂减少，共晶Si形貌由条状变为点状，组织得到明显细化。     

低频电磁铸造4045铝合金的微观组织

采用低频电磁半连续铸造技术制备4045铝合金铸坯,比较了常规DC法与低频电磁铸造4045铝合金圆锭(直径100mm)微观组织的形貌。重点考察在15Hz～50Hz范围内,不同的磁场频率对电磁铸造4045铝合金圆锭微观组织的影响。结果表明：电磁场频率的改变可显著影响熔体的凝固组织,频率为30Hz时,其组织最为细小和均匀。     

电磁场频率对4045合金CREM 铸锭微观组织的影响

采用CREM铸造工艺制备4045铝合金铸锭,在10 Hz～50 Hz范围内调整交变电流的频率,间隔为5 Hz,通过光学显微镜观察电磁场频率对4045铝合金微观组织的影响.结果表明,电磁场频率时晶粒的细化有重要影响,在电磁场作用下,晶粒发生细化,晶粒尺寸趋向均匀,但是在不同电磁场频率的条件下得到了不同的细化组织,只有适当的电磁场频率才能得到最佳的细化效果,当频率为20 Hz时,合金铸锭的微观组织为最佳,等轴晶数目最多,晶粒尺寸和分布均匀.     

均匀化处理对低频电磁铸造7050铝合金微观组织的影响

利用低频电磁铸造工艺制备了具有细小、均匀等轴晶组织的7050铝合金铸锭,研究了均匀化处理过程中铸锭微观组织及性能的变化.结果表明,与普通DC铸造锭坯相比,低频电磁铸造铸锭有更佳的均匀化处理效果.在同样的均匀化处理条件下,低频电磁铸造铸锭的晶间低熔点相含量更低,晶内溶质元素含量更高.低频电磁铸造铸锭在均匀化处理12 h后,晶内溶质元素含量即已达到合金的平均含量;而普通铸锭在均匀化处理48 h后,晶内溶质元素含量仍低于合金的平均含量.     

电磁场对2524铝合金扁铸锭微观组织和宏观偏析的影响

采用在常规结晶器上布置线圈而开发的低频电磁半连续铸造技术（LFEC）制备2524铝合金扁铸锭并系统研究其对微观组织和宏观偏析的影响。结果表明,采用低频电磁半连续铸造技术制备的扁铸锭具有更加细小、均匀的铸态组织,而且组织由枝晶和蔷薇型转变为等轴晶组织。低频电磁半连续铸造技术对铸锭宏观偏析具有重要的影响,施加磁场后铸锭中心部分的反偏析明显减弱了。同时,对这些作用的机理进行了探讨。     

电磁铸造对2024铝合金力学性能和组织的影响

通过光学显微镜、差热分析仪和透射电子显微镜，对比分析了电磁铸造和连续铸造2024铝合金铸态及热处理态的显微组织和力学性能。电磁铸造铝锭的硬度较连续铸造铸锭提高1倍，疲劳性能提高2倍，差热分析曲线显示，电磁铸造试样具有比连续铸造高的热焓，说明其在加热过程中沉淀强化物析出较多。     

低频电磁铸造对7050铝合金羽毛晶组织缺陷的影响

常规DC铸造7050铝合金铸锭常常含有羽毛晶组织缺陷.采用低频电磁铸造技术,半连续铸造制备了直径为200 mm的7050铝合金锭坯,考察了电磁场对羽毛晶组织缺陷的影响.结果表明,在低频电磁场作用下,半连续铸造组织得到显著细化,为均匀细小的球形和多边形等轴晶组织,有效抑制了羽毛晶组织缺陷的产生.     

电磁泵铸造对ZLSi9Mg铝合金组织及力学性能的影响

根据电磁泵原理研制了铝合金电磁泵实验装置；采用正交实验分析方法研究了ZLSi9Mg铝合金液体在被电磁泵输送时，直流电和磁场的作用对其微观组织和力学性能的影响。结果表明：ZLSi9Mg铝合金熔液经电磁泵输送后，其凝固组织得到细化，在最佳工艺条件下，其抗拉强度、伸长率提高；且磁场作用对合金的抗拉强度和伸长率的影响大于电流的作用。     

铸造工艺参数对超高强铝合金低频电磁半连续铸锭微观组织的影响

采用低频电磁铸造技术(电磁场频率为25 Hz,安匝数12 800 AT),按照不同的铸造工艺参数半连续铸造制备了直径为0.1 m的超高强度Al-12%Zn-2.5%Mg-2.5%Cu-0.15%Zr合金锭坯,考察了铸造温度、铸造速度和冷却水强度对铸锭组织的影响.结果表明,铸造温度为710℃,铸造速度为100 mm/min,冷却水强度为0.05 m3 /min时的低频半连续铸锭组织均匀细小,呈现近球形,边部和中间部位的晶粒大小差别较小,其平均晶粒尺寸分别为28μm和29μm.     

电磁场对6016铝合金铸轧板带微观组织和力学性能影响

采用常规双辊铸轧和施加电磁外场的电磁铸轧两种方法对6016铝合金进行铸轧实验;研究施加电磁场对6016铝合金铸轧板微观组织和力学性能的影响。结果表明,与常规铸轧相比,电磁铸轧明显抑制宏观偏析,晶粒细化、大小更均匀,第二相粒子分布更弥散,力学性能显著提高。电磁铸轧板坯的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了13%、27%、71%。     

7050铝合金低频电磁铸锭挤压板的微观组织及时效特性

研究了低频电磁铸造和普通DC铸造7050铝合金铸锭经挤压变形后所得板材制品的微观组织及时效特性.结果表明,低频电磁铸锭挤压板材的微观组织保持了其原始铸态组织晶粒细小的特点.在相同挤压比条件下,低频电磁铸锭挤压板的平均晶粒直径约为10 μm,而普通DC铸锭挤压板的平均晶粒直径约为20 μm.低频电磁铸锭挤压板具有更快的时效强化速率和更好的时效强化效果.两种挤压板在120℃进行单级时效时,低频电磁铸锭挤压板经8 h达到强度峰值,其纵向和横向的拉伸强度分别为656和596 MPa;而普通DC铸锭挤压板经12 h才达到强度峰值,其纵向和横向的拉伸强度分别为647和590 MPa.     

近液相线半连续铸造A356铝合金显微组织

采用近液相线半连续铸造法制备铸造A356铝合金，获得金属半固态加工要求的细小，等轴的“非枝晶”组织，研究了铸造温度、保温时间及冷却速度对该组织的影响规律。结果表明，在液相线附近，降低铸造温度，有利于减小晶粒尺寸；晶粒平均等积圆直径最小可达42．6μm，初始固相体积分数最多可达98．4％，同一温度下，晶粒尺寸随保温时间的延长而粗化；冷却速度快，晶粒尺寸细小；同一铸锭，其中心部位的组织比边缘部位的组织粗大，且分布均匀、等轴特征明显。     

EFFECT OF LOW-FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELD ON THE AS-CASTING MICROSTRUCTURES AND MECHANICAL PROPERTIES OF HDC 2024 ALUMINUM ALLOY

The influences of the low frequency electromagnetic field on the horizontal direct chill casting process were investigated experimentally. Ingots of 2024 aluminum alloy with a cross size of 40 mm× 200 mm were produced by the conventional horizontal chill casting process and low frequency electromagnetic horizontal chill casting processre- spectively. The as-cast structures and the mechanical property of the ingots were examined. The results showed that the low frequency electromagnetic field could sub- stantially refine the microstructures and pronouncedly reduce the macrosegregation in the horizontal direct chill casting process. Moreover, the surface quality of the ingot was prominently improved by the low frequency electromagnetic field. The fracture strength and elongation percentage of the ingot was increased with the low frequency electromagnetic field.     

电磁振荡对铝合金半连铸坯微观组织及溶质元素晶内含量的影响

研究了电磁振荡作用下7075铝合金半连铸坯微观组织及溶质元素的晶内分布，对其细化、非枝晶组织形成及溶质元素晶内含量的影响机制进行了探讨。认为在电磁振荡作用下，熔体中结晶核心增加，游离晶粒的枝晶生长方式得到抑制是形成均匀细小的近球形和蔷薇形非枝晶组织的原因，并从电磁场改变7075铝合金凝固过程中的溶质分配系数、结晶间隔、液穴内部温度场、流动场以及微观组织形貌等方面出发，分析了电磁振荡对溶质元素晶内含量的影响。     

MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF ZL201 ALLOY OBTAINED BY NEAR-LIQUIDUS ELECTROMAGNETIC CASTING

The microstructures of ZL201 alloy slurry prepared by near-liquidus electromagnetic casting （NLEMC）, electromagnetic casting（EMC）, and near-liquidus casting（NLC） were investigated by means of electron microscopy and image analysis. Mechanical properties of as-cast alloys were determined. The results show that the NLEMC induces a fine, uniform, and equiaxed grain structure with a mean equal-area-circle grain diameter of 32.8μm. The as-cast aUoy has a hardness of HV122.8 and a tensite strength of 368MPa. Both of them are betterthan those of the alloys prepared by EMC and by NLC. The mechanism of grain refinement in the NLEMC alloy slurry was discussed.     

铝合金低频电磁铸造过程中裂纹的抑制

CREM(casting-refining-electromagnetic)法可消除铝合金铸锭中的裂纹，原因可归结为两方面：一方面通过改善铸造条件使得不可补缩区缩小、内应力或应变降低、金属高温脆性区主要处于受压状态等形式减少了热裂纹形成的诱因．另一方面，通过缩小高温脆性区、提高固液状态伸长率、降低晶界低熔点化合物数量和有效结晶区间线收缩大小等途径提高了合金铸锭的抗热裂能力，从而抑制了裂纹。     

低频电磁铸造Al-4.5%Cu合金微观偏析研究

利用直接水冷半连续(常规DC)铸造工艺和低频电磁铸造(LFEC)工艺分别制备了Al-4.5%Cu(质量分数)合金铸锭. 测量了常规DC铸造和LFEC过程中的温度曲线, 研究了低频电磁场条件下的铸锭微观组织变化和Cu元素的微观偏析. 通过金相观察发现, 在低频电磁场作用下, α-Al和$\theta$相的共晶组织变得细小, 其面积分数明显减小. 利用电子探针测量结果绘制Cu元素成分曲线, 发现在凝固的最初过渡区, Cu元素的成分曲线在低频电磁场作用下升高, α-Al中Cu元素含量增加. 通过计算得到Cu元素的有效分配系数k_e, 发现在最初过渡区k_e线性增大到1. LFEC工艺使得Cu元素的k_e变大, 并且随着电流强度的增强这一趋势愈发明显. 由于低频电磁场加速了凝固前沿的冷却速度, 使更多的Cu原子固溶在 α-Al中, Cu元素在铸锭中的微观偏析得到了改善.     

轧制工艺对7050铝合金显微组织和力学性能的影响

研究了轧制变形量和轧制温度对7050铝合金显微组织和力学性能的影响.当轧制变形量为30%时,轧制样品中大部分晶粒还基本保持铸态的枝晶形状;当变形量在70%以上时,铸态组织完全消失,并出现再结晶晶粒和亚晶组织.能谱结果表明,轧制样品中粗大的第二相为Al7Cu2Fe和Al2CuMg,AI7Cu2Fe相不溶于基体且呈链状分布,而Al2CuMg相部分溶于基体且呈球状分布.变形量为70%和90%样品的再结晶晶粒分数分别为1.25%和12.4%.变形量为70%样品的强度和硬度最高.当轧制温度为300℃时.时效后的样品中出现较多的再结晶晶粒;轧制温度升至430℃时,材料流变性变好.并且在轧制过程中更容易发生动态回复,使储存的变形能减少.再结晶晶粒明显减少,强度和硬度也达到最高.