电场在金属凝固过程中的应用和机制评述

综述了当前国内外有关电流在金属凝固过程中的应用现状,从理论上归纳和分析了电流对凝固产生作用的主要机制,对电流在凝固过程中的应用和进一步研究进行了展望.     

电场在金属凝固过程中的应用和机制评述

综述了当前国内外有关电流在金属凝固过程中的应用现状,从理论上归纳和分析了电流对凝固产生作用的主要机制,对电流在凝固过程中的应用和进一步研究进行了展望。     

电流在金属凝固过程中的应用

综述了连续电流和脉冲电流在金属凝固过程中的应用现状,从理论上归纳和分析了电流对凝固过程产生作用的主要机制,并对电流在凝固过程中的应用和研究进行了展望。     

电流对ZA42合金凝固方式的影响

研究了ZA42合金在不同电流强度作用下凝固方式的演变规律。结果表明：随着电流的增大，合金凝固过程中晶体的生长方式从典型的树枝晶转变为类似等轴晶，电流进一步增大时，最终又趋向于枝晶生长，并且组织得到细化。从电流对凝固界面的稳定性、溶质分配系数和过冷度的影响几个方面讨论了直流电流对ZA42合金凝固方式的作用机理。     

电脉冲时间对铸造ZA12合金凝固组织和性能的影响

以ZA12合金为实验材料，在合金的凝固过程中进行了脉冲电流处理，研究电脉冲时间对作用结果的影响。实验结果表明，就细化合金的凝固组织、改善力学性能而言，在合金凝固的整个过程都进行脉冲电流处理比仅在合金凝固的前半段进行处理的效果要好。结合ZA12合金的凝固特性和电流对金属熔体的作用机制进行分析。认为在合金凝固后半段施加的脉冲电流处理促进了枝晶之间液体的流动。增强了枝晶间液体的补缩能力，并且导致部分小的枝晶熔断。从而进一步抑制了枝晶的生长．得到更均匀细小的凝固组织。从而对合金力学性能的改善效果也更为显著。     

外场在材料制备和加工过程中的应用

总结了近几年来电流、磁场、振动、微重力场和超重力场等外场在金属凝固过程的应用,及其对固态相变过程的影响;从理论上分析和论述了外场影响凝固过程和固态相变的作用机理,并展望了外场技术的发展前景.     

连续电流场对共晶铝合金凝固过冷度的影响

研究了直流电流场和交流电流场对Al-Si、Al-Cu共晶合金凝固过冷度的影响.结果表明:直流电流场和交流电流场都使合金凝固过冷度经历了一次先增大后减小的过程.当直流密度达到16.98 mA/mm2时,过冷度达到最大值;交流密度达到33.97mA/mm2时,过冷度达到最大值.分析表明;Al-Si、Al-Cu共晶合金凝固过冷度的变化是电传输效应和Jouler热效应综合作用的结果.     

物理场对金属凝固组织的影响

综述了国内外关于电流、磁场和超声波处理对金属凝固过程与凝固组织影响的研究概况 ,根据电磁学、声学及金属凝固原理分析了物理场细化和改善凝固组织的主要机制 ,提出了外加物理场凝固细晶技术在工业中应用尚需研究解决的技术与理论问题 ,特别强调了脉冲物理场处理技术的优越性及应用前景。     

磁场在材料制备中的应用

总结近几年来国内外有关磁场在材料制备中的应用现状。分别讨论和分析了稳恒磁场、旋转磁场、交变磁场、脉冲磁场和强磁场在金属凝固过程中对金属凝固组织的影响。由于稳恒磁场、旋转磁场、交变磁场、脉冲磁场和强磁场在金属凝固过程中改善凝固组织的机理各不相同,在电磁学、流体力学和金属凝固原理的理论基础上,对磁场影响金属凝固组织的主要机理分别进行了讨论。另外,根据磁场发展技术的局限性对磁场在凝固过程中的应用和进一步研究进行了展望。     

电流对过共晶Al-Si合金凝固组织的影响

在ZL102合金凝固过程中施加电流处理,研究电流对凝固组织的影响规律。结果表明,随着电流的增大,试样底部硅相的富集加剧,而且初生硅的形貌发生改变;当电流增大到50 A,凝固趋向于平衡;随着通电时间的延长,底部硅的富集减弱,组织有一定程度的粗化。     

Solidification of Immiscible Alloys Under the Effect of Electric and Magnetic Fields

Immiscible alloys have aroused considerable interests in the last decades on account of their special physical and mechanical properties and potential applications. A considerable number of researches have been implemented to investigate the solidification behaviors of immiscible alloys in electric and magnetic fields. It has been indicated that the magnetic field and electric current can remarkably affect the solidification process and microstructures of immiscible alloys. The solidification techniques under the effects of electric and magnetic fields have great potentials for the fabrication of immiscible alloys. This paper reviews the research work in this field in recent years.     

电、磁场对金属凝固组织的影响及其应用

利用外加物理场凝固细晶技术是目前材料加工领域的研究热点。综述了各种电、磁场对金属凝固组织的影响，对其主要的机理进行了探讨；并对电、磁场在金属凝固成形中的应用和进一步研究进行了展望。     

电、磁场对金属凝固组织的影响及应用

利用外加物理场凝固细晶技术是目前材料加工领域的研究热点。综述了各种电、磁场对金属凝固组织的影响，并对其主要的机理进行了探讨；并对电、磁场在金属凝固成形中的应用和进一步研究进行了展望。     

脉冲电场对Al-5.6%Cu合金柱状晶间距的影响

运用定向凝固方法,在凝固过程中将脉冲电场平行地作用于Al-5.6%Cu合金柱状晶的生长方向上,考察了不同脉冲电场电压及冷却速度对柱状晶间距的影响.试验结果表明:随着脉冲电场电压的升高,柱状晶间距呈直线上升的趋势;冷速越大,不同脉冲电场时的柱状晶间距与原始状态下柱状晶间距差值的变化幅度越大,即脉冲电场作用效果对冷速的响应越明显.     

定向凝固试验研究现状

回顾了传统定向凝固的发展概况，指出了其存在的弊端，介绍了国内在新型定向凝固技术方面的发展，综述了国内近些年在电场作用、对流（包括自然对流和强制对流）、变速生长以及熔体过热等条件下的最新定向凝固试验研究进展，对今后定向凝固的研究方向作了展望。     

SOLIDIFICATION OF NICKEL-BASED SINGLE CRYSTAL SUPERALLOY BY ELECTRIC FIELD

The crystal growth of a nickel-based single crystal superalloy DD3 was researched via controlled directional solidification under the action of a DC electric field. The cellular or dendrite spacing of the single crystal superalloy is refined and microsegregation of alloying elements Al, Ti, Mo and W, is reduced by the electric field. The electric field decreases the interface stability and reduces the critical growth rate of the ceUular-dendritic translation because of Thomson effect and Joule heating. The precipitation of the γ＇ phase is more uniform and the size of the γ＇ phase is smaller with the electric field than that without the electric field.     

脉冲磁场对Mg-Gd-Y-Zr合金组织中溶质含量的影响

在Mg-Gd-Y-Zr镁合金凝固过程中施加脉冲磁场,通过改变脉冲磁场的脉冲频率,研究脉冲磁场对Mg-Gd-Y-Zr镁合金凝固的影响.结果表明,脉冲磁场使Mg-Gd-Y-Zr镁合金晶粒细化的同时,在10 Hz外加脉冲磁场条件下使晶粒内部的合金元素Gd和Y的溶质含量增加,晶界析出的共晶含量相应减少.脉冲磁场使熔体内部的带电离子沿磁力线方向自旋运动,以及周期性变化的电场力对带电离子自由振动的抑制作用导致的溶质原子迁移所需的能量势垒增加是晶粒内部Gd、Y元素溶质含量增加的原因.     

电磁铸轧铸嘴区电磁场分布规律及其作用分析

研究了电磁铸轧铸嘴区电磁场分布形态,由此探讨了其分布规律及对金属产生的力的作用。结果表明：在特定范围内电流强度及频率的变化能显著影响到磁场强度的大小,电流强度为20A左右时,电磁场出现磁饱和,增大电流强度,电磁力增值很小。电流值给定时,低频电流能产生更高的磁场强度。铝合金薄板受力随输入电流强度增加近似呈抛物线规律升高。磁场强度分布在XOY水平面内有着明显的对称性,以铁芯为中心点向两边逐渐衰减,由于感应器的边端效应,中心区域磁场强度要大于边部区域的。电磁场作用下铸轧带坯凝固成形组织得到显著改善。     

Effect of electric current on stability of solidification interface morphology

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＰａｓｓｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｃｕｒｒｅｎｔｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｏｌｉｄ ｌｉｑｕｉｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｓｔｏｃｏｎｔｒｏｌｃｒｙｓｔａｌｇｒｏｗｔｈ .Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｎｏｉｎｉｔｉａｔｉｖｅｈａｓｂｅｅｎｔａｋ ｅｎｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｂｙｕｓｉｎｇｅｌｅｃ ｔｒｉｃｃｕｒｒｅｎｔ .Ｔｈｅｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｌａｇｒｅ ｍｅｌｔｉ…