电磁场和钙微合金化对变形镁合金AZ61组织和力学性能的影响

研究电磁场和钙微合金化对连铸造过程中变形镁合金微观组织和力学性能的影响。利用金相显微镜(MEF-4A)、X射线衍射仪(XRD-6000)、扫描电镜(JSM-5600LV)和电子探针(EPMA-1600)对制备的连铸造锭微观组织、相组成和元素分布进行分析,并利用MTS NFW-810型试验机对连铸造锭的力学性能进行考察。结果表明:电磁场和钙微合金化复合作用能连续铸造出表面光滑、无氧化夹杂和偏析瘤的高质量铸锭,合金的微观组织得到改善,施加电磁场和钙微合金化后变形镁合金AZ61连铸锭具有晶粒细小、析出相弥散分布的均匀组织;电磁场和钙微合金化均能提高变形镁合金AZ61的抗拉强度,合金的最大抗拉强度值达到259.4MPa,较直冷连铸AZ61镁合金的提高24.2%;但钙微合金化不利于提高AZ61镁合金的伸长率。     

电磁连铸对镁合金凝固和偏析的影响

对电磁连铸AZ31镁合金的宏观组织,以及溶质元素在铸锭截面上的分布规律进行了工业化(生产)规模的实验研究.结果表明:合适与匹配的连铸工艺和电磁场处理可使镁铸坯晶粒组织细化.在拉速8 cm/min和表观直流电流40 A的电磁场条件下,φ162 mm圆坯的AZ31镁合金宏观凝固组织细化为均匀的等轴晶组织.同时,铸坯中溶质元素的偏析明显改善.以Zn,Mn元素为例,其平均偏析度分别比普通连铸下降73%和67%.     

电磁连铸过程中电磁场对变形镁合金凝固组织的影响

采用软接触电磁连铸和普通连铸的方法分别制备了AZ61镁合金铸锭,结果表明软接触电磁连铸铸锭的组织均匀,晶粒细化,晶界上二次相析出减少,第二相呈断续状弥散分布,Al元素含量在晶内增加,而在晶界处降低。针对上述现象探讨了连铸过程中电磁场作用下AZ61镁合金的组织凝固机理,提出第二相"磁致弥散"的思想,并推导了软接触电磁连铸的热力学关系。     

电磁连铸对AZ31镁合金组织及力学性能的影响

通过电磁连铸和普通连铸方法对AZ31镁合金进行连铸实验,对比分析有、无电磁场作用下的铸坯凝固宏观、微观组织和力学性能,并利用扫描电镜分析镁合金的断裂机理。结果表明:当表观直流电流为40~50 A时获得最佳磁场分布,此时电磁连铸的镁合金组织细小、均匀,树枝晶呈破碎状,其力学性能尤其是塑性变形能力显著提高,常温抗拉强度、屈服强度和伸长率较普通连铸分别提高17%,50%和81%,断口形貌显示其断裂具有韧性断裂的特性。     

微合金化对AZ31B镁合金点焊接头组织和耐蚀性能的影响研究

研究了微合金化对AZ31B镁合金点焊接头组织和耐蚀性能的影响。结果表明:微合金化不改变AZ31B镁合金点焊接头相组成,但有细化晶粒作用,从而提高镁合金接头性能。Cu因能提供高熔点的非自发形核质点细化晶粒效果显著;Al促进胞状晶结晶的同时导致晶界上硬脆沉淀相Mg_(17)Al_(12)的生成。Cu抑制柱状晶的外延生长,促进等轴晶的生长;熔核区形成Cu_2MgO_3脆相。微合金化有利于提高AZ31B镁合金点焊接头的抗腐蚀性能。Cu、Al、Zn三种合金元素中,Al对接头抗腐蚀性能的提高较显著。     

多向锻造对变形镁合金AZ31组织和力学性能的影响

文章采用不同锻造工艺对电磁连铸变形镁合金AZ31铸锭进行了多向锻造研究。结果表明,通过大变形的多向锻造后,变形镁合金AZ31可以得到有效细化,多向锻造有利于变形镁合金发生再结晶,锻造后变形镁合金AZ31最终得到均匀细小的等轴晶组织。工艺3得到最好的综合性能,锻造后变形镁合金AZ31硬度和抗拉强度分别提高了22.5%和33.5%,延伸率也有所提高。多向锻造后,室温拉伸试样的断口形貌出现大量的韧窝,表现为剪切断裂为主的韧性断裂。     

电磁场施加方式对半连续铸造镁合金锭坯组织与性能的影响

采用不同电磁场施加方式和半连续铸造制备Φ200 mm AZ31镁合金锭坯.研究电磁场施加方式对AZ31锭坯微观组织和力学性能的影响.结果表明,与常规直接水冷半连铸锭坯相比,单感应线圈通电(LFEC)或两组感应线圈同时通电(LFEVC)来铸造锭坯时,组织细化,第二相(β-Mg17Al12)变得细小弥散,锭坯横截面边部与中心部位晶粒大小差别明显降低,LFEVC铸造的锭坯比LFEC铸造的更为明显;两种电磁场施加方式均有利于主合金元素在锭坯中均匀分布,宏观偏析在很大程度上得到抑制;两种电磁场施加方式均有利于锭坯的力学性能的提高,与常规铸造相比,屈服强度和抗拉强度分别提高50～60 MPa和40～50 MPa,延伸率也增大1倍.     

轧后深冷处理工艺对AZ31镁合金板材组织和力学性能的影响

为了改善传统热轧AZ31镁合金板材的微观组织,提升其综合力学性能,将AZ31镁合金板材经360℃热轧后,采用不同时间液氮浸泡进行深冷处理,研究不同深冷时间处理对热轧AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:经深冷处理后,热轧AZ31镁合金中析出第二相,同时合金内部晶粒尺寸得到细化,导致孪晶产生.AZ31镁合金热...     

汽车发动机用AZ31镁合金的合金化与热处理行为研究

对汽车发动机用AZ31镁合金进行了微合金化和固溶时效处理,研究了不同稀土添加量对铸态和固溶时效态AZ31合金力学性能与显微组织的影响。结果表明,在AZ31合金中添加0.76%的稀土时,合金可以获得较好的室温和150℃高温力学性能,这是因为合金的晶粒细化和第二相的析出强化作用。     

热处理对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金的影响

研究了固溶、时效对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金组织性能的影响。结果表明,挤压可以显著细化AZ61镁合金电磁连铸铸锭组织,使铸锭性能得到大幅度提高。经过热挤压的AZ61(EMC)镁合金中几乎不存在β-Mg17Al12相,挤压锭固溶处理后的组织晶粒长大。时效处理后,合金中出现不连续析出和连续析出的β-Mg17Al12相,使得合金的抗拉强度和硬度得到了一定程度的提高,而伸长率略有降低。     

Microstructures and mechanical properties of AZ31-0.1Ca magnesium alloy produced by soft-contact electromagnetic casting and hot extrusion

An AZ31-0.1Ca magnesium alloy produced by Soft-contact electromagnetic continuous casting(SEMC) was investigated.The fine homogeneous structure and the precipitated phases were obtained by SEMC.The effects of microalloying of Ca and middle frequency electromagnetic field on AZ31-0.1Ca magnesium alloy were discussed.And the as-cast billets were extruded with different extrusion ratios subsequently.The alloy showed an ultrafine grain size of 2-5 μm due to dynamic recrytallization(DRX) in the course of hot ext...     

软接触电磁连铸对铸坯表面质量的影响

为改善铝基复合材料铸坯的表面质量,采用割缝式结晶器并在初始凝固区域分别施加等幅高频磁场和调幅磁场进行软接触电磁连铸实验。结果表明,施加等幅高频磁场能够有效提高铸坯的表面质量,随着输入电流从30 A增加到80 A,铸坯表面质量提高,得到表面光洁的铸坯,而施加高频调幅磁场,铸坯表面光亮度提高,但铸坯表面会出现周期性的振痕,且振痕出现的频率与调幅波的频率有关,频率越高,振痕的间隔就越小。     

Pulsating electromagnetic casting technique for slab casting

Abstract

To improve the surface quality of cast slabs in the steelmaking process, the pulsating electromagnetic casting (EMC) technique was developed and assessed using a slab casting bench scale test. Numerical simulation of the magnetohydrodynamic field and numerical simulation of the toughness of the mould were also conducted for the slab casting plant test. Consequently, the mould and coil for slab casting plant tests with pulsating EMC were manufactured and the basic functions were verified. Finally slab casting plant tests with the pulsating EMC technique were conducted.     

电磁铸造2E12铝合金的铸态组织与力学性能

分别采用电磁铸造和普通连铸技术制备了2E12铝合金连铸锭.通过显微组织和力学性能的对比分析,研究施加电磁场对2E12铝合金连铸过程及铸锭性能的影响.结果表明,使用电磁铸造技术制备的2E12铝合金铸锭具有良好的表面质量和内部组织,以及优良的力学性能.其中,电磁铸造方法获得的2E12铝合金铸锭相对于普通连续铸造铸锭晶粒平均尺寸由58 μm减小至36 μm,抗拉强度提高了9.08%,伸长率提高了61.58%,断裂方式为准解理断裂.     

铝合金的软接触电磁连铸研究

采用软接触电磁连铸技术和普通连铸技术铸造了Al-4.5%Si合金,用光学显微镜分析了显微组织.结果表明:软接触连铸的内部组织细小、均匀;由于感应热的作用,频率选择不宜过高,本试验条件下1kHz为佳.     

电磁技术在铸造中的研究与应用

介绍了利用电磁场与金属相互作用产生的焦耳热效应和洛仑兹力效应，以及用于铸造的几种电磁加工技术，包括感应加热技术、电磁搅拌技术，电磁雾化技术，电磁约束成型技术，薄壁件移动磁场铸造技术，熔体输送技术等，这些技术在21世纪的绿色集约铸造中，将占有重要地位。     

EVOLVEMENT MECHANISM OF SURFACE OSCILLA- TION MARKS ON ROUND BILLET DURING SOFT–CONTACT ELECTROMAGNETIC CONTINUOUS CASTING

在实验室立式连铸机上对碳素结构钢Q235B进行了电磁软接触连铸实验,测量了结晶器内磁场分布和Sn--Pb--Bi合金熔体弯月面形状. 结果表明,采用电磁软接触连铸技术, 可以显著改善铸坯表面质量; 当电源功率达到最佳值时, 振痕完全受到抑制, 铸坯表面光洁; 但当电源功率过大时,铸坯表面出现波浪形振痕. 分析认为, 铸坯表面质量得到改善是高频电磁场的Lorentz力效应和Joule热效应共同作用的结果;当电源功率过大时, 分瓣结晶器 内的磁场分布不均匀,沿结晶器周向呈波浪形分布, 加之钢水液面波动也更加剧烈,因此在铸坯表面产生波浪形振痕.     

高频电磁场对15CrMo连铸坯表面质量和等轴晶率的影响机理

采用小线圈法对结晶器内的磁场分布进行了测量,并对结晶器内磁场,电磁力和钢液流速分布进行了数值模拟.在实验室连铸机上进行了合金结构钢15CrMo的连铸实验,对连铸坯表面形貌进行了观察与分析.提出了高频电磁场对连铸坯质量影响的机理:施加高频电磁场后,保护渣通道拓宽,铸坯与结晶器壁间的渣道动压减小,有效地抑制了铸坯表面振痕的产生;受电磁场Joule热以及保护渣热阻增加的影响,已结晶同相的温度梯度减小,柱状晶生长受到抑制.此外,实验测量和数值模拟结果表明,由于磁场在拉坯方向分布不均匀,在弯月面区域形成上,下2个,,向相反的涡流,钢液环流造成固/液界面前沿液柑的温度梯度减小,有利于形成成分过冷而获得发达的等轴晶组织.