磁场与变质对Al-Si-Cu-Mg合金组织及性能的影响

对比研究了未处理、Sr和B变质处理、脉冲磁场处理、脉冲磁场-变质复合处理对Al-6Si-3Cu-0.3Mg合金铸态和T6态组织及力学性能的影响,同时考察了复合处理条件下,不同的脉冲电压和脉冲频率对合金组织及力学性能的影响。结果表明,变质处理、脉冲磁场处理和脉冲磁场-变质剂复合处理均可以改善合金铸态和T6态组织及力学性能,但复合处理效果最为显著;与未处理时相比,合金铸态抗拉强度和伸长率分别提高了59%和71%,T6态抗拉强度和伸长率分别提高了74%和30%。在0～300V范围内,随着脉冲电压增加,合金铸态和T6态组织逐渐细化,其铸态与T6态的抗拉强度、T6态伸长率均逐渐提高,但铸态伸长率变化不大;在1～5Hz范围内,随着脉冲频率增大,合金铸态和T6态组织先细化后粗化,转折点为5Hz,其抗拉强度变化规律与之相同,但脉冲频率为10Hz时,其铸态和T6态伸长率进一步提高。     

低压脉冲磁场对ZL108合金共晶硅形貌及磨损性的影响

研究了低压脉冲磁场对ZL108合金组织中共晶Si的细化及磨损性能的影响。结果表明,在磁场作用下,ZL108合金铸态组织中的共晶Si得到显著细化。随着放电频率增加,共晶Si由粗大的针片状转变为细小的短纤维状和颗粒状共存的组织。施加磁场处理后,ZL108合金的耐磨性能显著提高。磨损表面分析表明,未施加磁场处理合金的磨损机制为严重的粘着磨损和磨粒磨损共同作用,施加6Hz磁场处理合金的磨损机制为以磨粒磨损为主并有少量粘着磨损。     

低压脉冲磁场对ZM5-3%Ca阻燃镁合金凝固组织的影响

采用低压脉冲磁场处理ZM5-3%Ca阻燃镁合金的凝固过程,考察了脉冲电压和脉冲频率对合金凝固组织的影响。研究结果表明:低压脉冲磁场可以显著细化ZM5-3%Ca合金的凝固组织;随着脉冲电压或脉冲频率的增加,合金的晶粒尺寸逐渐减小,初生相逐渐退化,由发达的树枝晶转变成细小的等轴晶或蔷薇状晶体。     

复合磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织的影响

对比研究了未处理、直流磁场处理、脉冲磁场处理及直流-脉冲复合磁场处理对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织的影响,并研究了复合磁场处理条件下不同的脉冲磁感应强度、脉冲频率、模具预热温度及浇注温度下合金的晶粒大小。结果表明,经复合磁场处理后,合金的凝固组织明显改善,其效果好于单一的直流磁场处理或脉冲磁场处理;合金的初生相转变为细小的等轴晶或蔷薇状晶,第二相分布变得均匀和连续,体积分数提高。当脉冲磁感应强度在0~0.25T、脉冲频率在1~10Hz范围内,随着脉冲磁感应强度或脉冲频率的增大,合金的晶粒尺寸逐渐减小。在20~600℃范围内,随着模具预热温度提高,合金的晶粒尺寸先减小后有所增大;在650~750℃范围内,随着浇注温度的提高,合金的晶粒尺寸先增大后减小。     

脉冲-交流磁场对AZ31镁合金组织及力学性能的影响

采用无磁场的常规铸造处理、施加脉冲磁场、施加交流磁场、施加脉冲-交流复合磁场4种工艺处理方式对AZ31镁合金凝固组织和力学性能的影响进行了分析,另外在施加复合磁场中考察了3种不同工艺参数:脉冲电压、脉冲频率及模具温度对合金的初生相形貌和晶粒尺寸的影响。结果表明,与交流磁场处理或脉冲磁场处理相比,复合磁场处理细化效果最好。经复合磁场处理后,合金的初生相由发达的树枝晶转变为细小的等轴晶,平均晶粒尺寸从3.5 mm减小到0.93mm,断面等轴晶的比例由55.8%提高到97%;复合磁场中随着脉冲电压(0~300V)或脉冲频率(1~10 Hz)增加,初生相由不完整的树枝晶逐渐退化为细小的等轴晶或蔷薇状晶;随模具温度从20℃增加至600℃,复合磁场处理后合金的晶粒尺寸先增大后减小然后再增大,200℃时晶粒尺寸最小。3种磁场处理方式中,复合磁场处理对合金的力学性能提高最明显,与常规铸造相比,合金的抗拉强度与伸长率分别提高了35.8%和25.6%。     

低压脉冲磁场半连续铸造AZ80合金组织及力学性能（英文）

研究低压脉冲磁场对半连续铸造AZ80镁合金凝固组织及性能的影响。结果表明:低压脉冲磁场半连续铸造AZ80合金凝固组织发生了明显的细化,枝晶形貌由粗大的枝晶变为细小的蔷薇状。AZ80半连续铸锭的变形能力大大提升,相比未施加脉冲磁场制备的AZ80半连续铸锭,其心部变形后塑性提高了80%以上。     

脉冲磁场对AZ31镁合金组织及压缩性能的影响

研究了在AZ31变形镁合金熔体凝固过程中施加脉冲磁场对其组织及压缩性能的影响。在设定的浇注温度下,考察了脉冲电压、脉冲频率及模具温度对合金的初生相形貌和晶粒尺寸的影响。结果表明,脉冲磁场可有效细化AZ31镁合金的组织;脉冲电压在0~300V范围内,脉冲频率在1~10Hz时,随着脉冲电压或脉冲频率的增加,合金的平均晶粒尺寸逐渐减小,初生相由发达的树枝晶退化成等轴晶和蔷薇晶。当模具温度在20~600℃时,AZ31镁合金的凝固组织出现先细化后粗化现象,拐点值为200℃;与常规铸造工艺相比,脉冲磁场对合金的压缩性能有明显影响,当脉冲电压为300V,脉冲频率为5Hz,浇注温度为720℃,模具温度为200℃时,合金的抗压强度达到340.87 MPa,抗压强度提高了71.40%,压缩率提高了75.14%。     

脉冲磁场对Mg-Zn-Y合金组织及力学性能的影响

在Mg93Zn6Y1合金凝固过程中施加脉冲磁场处理,主要研究了放电电压对Mg93Zn6Y1合金组织和力学性能的影响。结果表明,施加脉冲磁场对Mg93Zn6Y1合金凝固组织中的初生α-Mg相和准晶相均具有显著的细化效果。随着放电电压的增加,初生α-Mg相尺寸逐渐减小,其形貌由粗大枝晶状逐步转变为细小花瓣状和颗粒状。同时,准晶相也得到逐步细化,其形貌由粗大的连续网络状转化为不连续状和颗粒状,平均宽度和平均面积比分别由26μm和32%减小至10μm和14%。随着放电电压的增加,Mg93Zn6Y1合金的力学性能显著提高。当放电电压为300V时,Mg93Zn6Y1合金的抗拉强度和伸长率分别为172.1 MPa和1.6%,相比未处理合金提高了71.2%和60.0%。     

脉冲磁场-机械振动复合作用下K4169高温合金凝固组织的细化

对比研究了未处理、脉冲磁场处理、机械振动处理和脉冲磁场-机械振动复合处理对K4169高温合金凝固组织和力学性能的影响,并考察了复合处理条件下不同的脉冲电压、脉冲频率及浇注温度时合金的初生相形貌。结果表明:经脉冲磁场-机械振动复合处理后,合金的晶粒尺寸由4.5 mm细化至0.98 mm,断面等轴晶比例由36%提高至96%,且细化效果均好于单一的脉冲磁场处理或机械振动处理,同时合金的抗拉强度和延伸率较常规铸造条件下分别提高了49.2%,37.3%。随着脉冲电压或脉冲频率增加,合金的初生相逐渐退化,由发达的树枝晶变成细小的等轴晶或蔷薇状晶体。在1380~1530℃范围内,随浇注温度的提高,复合处理后合金的初生相不断细化。     

铸造Mg-Gd-Y-Al镁合金的拉伸与阻尼性能

研究了Mg-11.3Gd-1.2Y-1.1Al、Mg-15.6Gd-1.2Y-1.0Al、Mg-17.5Gd-1.1Y-1.0Al和Mg-13.2Gd-2.9Y-0.9Al4种铸造镁合金的显微组织、室温拉伸性能和阻尼性能。结果表明,铸态Mg-Gd-Y-Al合金由α-Mg、Al2(Gd,Y)和Mg24(Gd,Y)5相组成;经过固溶处理,晶粒内部析出条状LPSO相。铸态Mg-Gd-Y-Al合金的力学性能与合金中的稀土元素总含量密切相关,稀土总含量较高的合金具有较高的强度和较差的塑性。T4处理后,合金屈服强度小幅下降,抗拉强度少量提高,伸长率则大幅提升。T6处理后,合金的屈服强度有了明显的提高,稀土元素总含量较高的3种合金屈服强度增幅大于80MPa。铸态合金的比阻尼性能随着合金中Gd含量的增加而降低;T6处理可以显著提高合金的比阻尼性能。4种铸造合金经过T4和T6热处理后比阻尼值P0.1在4.92%~8.22%之间,属于中等阻尼性能材料。     

复合磁场对Mg_(93)Zn_6Y_1合金凝固组织和力学性能的影响

将脉冲磁场和稳恒磁场组成复合磁场作用于Mg_(93)Zn_6Y_1合金的凝固过程,分析复合磁场对合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,相比单一磁场,经复合磁场处理后合金的凝固组织细化更为显著,初生相的形貌转变为蔷薇状和多边形状共存,平均晶粒尺寸仅为146μm;第二相的形貌转变为不连续网状,其分布也更为均匀和弥散。经复合磁场处理后,合金表现出理想的综合力学性能,其室温下的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到172 MPa、231 MPa和3.39%,相比未处理合金提高了73.4%、68.6%和63.1%。     

Zr和脉冲磁场对Mg-Y-Zn-Ca合金组织及压缩性能的影响

对比研究了未处理、Zr处理、脉冲磁场处理及脉冲磁场-Zr复合处理对长周期结构增强Mg-5Y-2.5Zn-1.2Ca合金凝固组织及压缩性能的影响,同时考察了复合处理条件下脉冲电压和频率对合金的影响。结果表明,Zr处理、脉冲磁场处理、复合处理后,合金的凝固组织和压缩性能均有所改善,其中复合处理的效果最好;与未处理合金相比,复合处理后合金的抗压强度和压缩率分别提高43.9%和15.4%。在0~300V内,随着脉冲电压增大,合金的平均晶粒尺寸逐渐减小;在1~10Hz内,随着脉冲频率增大,合金的平均晶粒尺寸先减小后增大,转折点为5Hz。晶粒尺寸越小,合金的第二相分布越均匀。合金的压缩性能与其晶粒尺寸基本对应。     

机械振动耦合脉冲磁场对GH4169合金组织与性能的影响

研究了脉冲电压、脉冲频率和浇注温度对机械振动耦合脉冲磁场处理GH4169合金凝固组织与力学性能的影响。结果表明,在脉冲电压为200～300 V、脉冲频率为1～5 Hz条件下,随着脉冲电压或者脉冲频率的提高,GH4169合金中粗大的树枝晶逐渐转变为细小等轴晶,合金的晶粒尺寸不断减小、等轴晶比例不断增加,合金的抗拉强度不断增加而伸长率有所降低,但都明显高于未施加复合处理的合金;随着浇注温度的升高,未施加复合处理的GH4169合金的平均晶粒尺寸不断增加,而复合处理工艺下合金的平均晶粒尺寸不断减小;相同浇注温度下,机械振动耦合脉冲磁场复合处理的合金的抗拉强度和断后伸长率都明显高于未施加处理的合金;机械振动耦合脉冲磁场复合作用可以明显细化GH4169合金的凝固组织,合金的力学性能大幅度提高。     

脉冲磁场对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固及力学性能的影响

在Mg-Gd-Y-Zr合金凝固过程中施加不同频率的脉冲磁场,研究脉冲磁场对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固的影响.实验结果表明,脉冲磁场使Mg-Gd-Y-Zr合金晶粒细化,在频率为5 Hz条件下获得最佳的晶粒细化效果,平均晶粒尺寸从未加脉冲磁场条件下的65 pm细化到37 pm.脉冲磁场的搅拌导致熔体磁过冷及熔体温度梯度降低是晶粒细化的主要原因.脉冲磁场的施加使抗拉强度和延伸率较常规铸造合金分别提高了4.8%、78.5%.     

低压脉冲磁场对2024铝合金凝固组织的细化

在2024铝合金的凝固过程中施加低压脉冲磁场处理,研究了低压脉冲磁场作用下2024铝合金凝固组织的变化,考察了浇注温度和放电电压对2024铝合金凝固组织中α-Al相形貌和尺寸的影响.结果表明,在低压脉冲磁场的作用下,2024铝合金凝固组织中的初生a-Al相和共晶组织均显著细化.浇注温度越接近液相线温度,初生α-Al的平均晶粒尺寸越小.随着放电电压的升高,初生α-Al的平均晶粒尺寸逐渐减小,当放电电压为250 V时,平均晶粒尺寸达到最小值.     

脉冲磁场-机械振动复合处理细化Al-5%Fe合金凝固组织

以脉冲电压、脉冲频率、模具预热温度及浇注温度为研究因素,对Al-5%Fe合金施加脉冲磁场-机械振动复合处理进行了研究。研究表明,通过控制复合处理参数和凝固条件可有效细化Al-5%Fe合金的凝固组织;A13Fe相由长针状转变为细针状及针点状;在0~250 V范围内,随脉冲电压的增加,A13Fe相呈现先细化后粗化的趋势;在0~5 Hz范围内,随脉冲频率的增加,A13Fe相逐渐细化;模具预热温度对A13Fe相的尺寸无规律性影响,400℃时细化效果最好;在800~890℃范围内,随浇注温度升高,A13Fe相逐渐粗化。     

低压脉冲磁场对铸态IN718高温合金凝固组织细化的影响

研究低压脉冲磁场对IN718高温合金凝固组织细化的影响。结果表明：在低压脉冲磁场作用下可以获得完全细小的等轴晶组织。熔体冷却速度和过热度显著影响低压脉冲磁场的细化效果,降低冷却速度和过热度有利于提高脉冲磁场的细化效果。利用商业有限元软件模拟计算高温合金凝固过程中熔体中的电磁力和流场分布情况以揭示脉冲磁场的细化机制。认为脉冲磁场引起的熔体对流,以及同熔体冷却速度和过热度的合理配合是合金凝固组织细化的主要原因。     

直流脉冲磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金组织和性能的影响

研究了直流脉冲磁感应强度和脉冲频率对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,直流脉冲磁场在0~0.25 T范围内,随着磁感应强度的提高,合金的初生相逐渐细化,第二相逐渐粗化,且含量逐渐增加。在1~5 Hz范围内,脉冲频率对合金组织的影响较小;当脉冲频率增加至10 Hz时,合金的初生相最为细小,第二相分布最均匀,含量最高。随着磁感应强度或脉冲频率的增加,合金的抗拉强度和伸长率总体上逐渐提高;当磁感应强度为0.25 T时,合金的抗拉强度和伸长率较常规条件分别提高了42.5%和106.0%。     

Ti和脉冲磁场对Al-4.5Cu合金凝固组织的影响

对比研究了未处理、Ti处理、脉冲磁场处理、Ti-脉冲磁场复合处理对Al-4.5Cu合金凝固组织的影响,同时对比了复合处理条件下不同的脉冲电压对合金凝固组织的影响。研究表明:Ti处理、脉冲磁场处理和复合处理均可以细化合金凝固组织,且复合处理的细化效果最为显著。复合处理条件下,在0～270 V范围内,随着脉冲电压的增加,合金凝固组织逐渐细化,合金的第二相分布情况基本与晶粒大小对应,即晶粒越小,第二相分布越均匀。     

电磁场对共晶Al-2%Fe合金凝固组织的影响

在共晶Al-2%Fe合金凝固过程中分别施加旋转磁场和脉冲磁场,检测了未施加和施加磁场的合金凝固后的宏观和微观组织,以研究电磁场对合金凝固组织的影响。结果表明:未施加电磁场凝固的共晶Al-2%Fe合金的组织较粗大,Al_3Fe相为针状和"X"状;施加旋转磁场凝固的合金组织明显细化,由于受到电磁力的作用,使"X"形Al_3Fe相破碎成针状,并在铸型壁富集,形成大块状Al_3Fe相;施加脉冲磁场凝固的合金,铸型壁的激冷晶和树枝晶由于电磁力的作用而破碎,在铸锭中心形成柱状晶和细小的等轴晶。