直流磁场对7075铝合金组织结构的影响

研究了在直流磁场下凝固的7075铝合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。试验结果表明：与未施加磁场的试样相比，经过直流磁场处理后，7075铝合金中Zn、Mg、Cu3种溶质元素在晶粒内部的含量均增加。此外，直流磁场作用下，试样宏观组织的变化不明显，而晶内析出相的形貌和尺寸发生了显著变化，由无磁场时的粗大针状组织变为细小均匀的结构。探讨了磁场的作用机制。认为电磁场作用使得各溶质粒子对基体铝产生了相对运动，这种运动增强了溶质粒子在铝中的扩散，从而导致了晶内溶质含量的增加。     

直流电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

研究了在直流磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。结果表明:与未施加磁场的试样相比,经过直流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn2种溶质元素在晶粒内部的含量均增加,直流磁场作用下,试样宏观组织的变化不明显,晶界有所变窄。     

直流电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

研究了在直流磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化.试验结果表明,与未施加磁场的试样相比,经过直流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn二种溶质元素在晶粒内部的含量均增加.此外,直流磁场作用下,试样宏观组织的变化不明显,晶界有所变窄.     

交流电磁场对Al-7%Si亚共晶合金凝固组织的影响

研究了在交流磁场下凝固的Al-7%Si合金晶内Si溶质元素含量及凝固组织的变化。实验结果表明:与未施加磁场的试样相比,整个凝固过程施加交流磁场,Al-7%Si合金Si在晶粒内部的含量增加,仅在凝固前期施加交流磁场的样品中,晶内Si含量差别不大。此外,在固相线温度以上(680、630、600℃)开始施加交流磁场,初生α-Al为蔷薇状,在固相线以下开始施加交流磁场,初生α-Al为树枝状。     

交流电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

研究了在交流磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。实验结果表明:与未施加磁场的试样相比,经过交流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn二种溶质元素在晶粒内部的含量均增加。此外,在交流磁场作用下,晶粒细化,夹杂物的尺寸和数量也有所减少,10Hz比30Hz的效果更加明显;晶界有所变窄,其中10 Hz的最显著。     

超声处理铝合金熔体对半连铸大铸锭组织与偏析的影响

在Ф1250 mm规格2219铝合金铸锭半连铸过程中,对结晶器中的熔体施加恒定功率的超声波处理,研究了超声处理熔体对大规格铸锭成分偏析的影响规律与作用机制。结果表明,在非对称超声场的作用下,铸锭整个断面的凝固组织均获得显著细化,晶粒尺寸减小且分布趋于均匀,溶质元素Cu的宏观偏析与显微偏析均得到了显著改善,与未加超声处理的铸锭试样相比,晶内相对固溶程度提高了13%,Cu元素的宏观偏析指数降低了24%。分析认为,超声的细晶作用以及超声声流、空化脉冲波促进的溶质元素扩撒对改善偏析具有积极影响。     

电磁振荡法半连铸7075合金的微观组织及溶质元素分布

研究了电磁振荡对7075铝合金半连续铸锭微观组织及溶质元素宏观和微观分布的作用规律。研究结果表明：存在一个最佳电磁场频率范围10～30Hz，在此范围内，随着交变磁场感应线圈电流增大，铸锭中近球形组织增多，蔷薇形组织减少，晶粒尺寸变得更加细小和均匀；同时，溶质元素晶内含量显著增加，宏观偏析现象在很大程度上得到了抑制和消除；此外，电磁振荡使得液穴内部结晶核心增加，温度场和含量场更趋均匀，初凝壳高度和液穴深度降低，溶质元素分配系数增大和结晶区间变小，对枝晶生长的抑制作用加强，从而促进了电磁振荡法半连续铸锭中非枝晶组织的形成和溶质元素的强制固溶，并且抑制了宏观偏析。     

脉冲电流作用下LY12铝合金凝固组织变化

在LY12铝合金凝固过程施加脉冲电流,研究了脉冲电流的不同放电电压对宏观凝固组织及溶质元素晶内含量的影响.脉冲电流的放电工艺为:固定脉冲电容器的电容为80 μF,放电电压在3～7kv之间变化.通过试验发现,与未施加脉冲电流的试样相比,不同放电电压的脉冲电流作用可以使试样的宏观组织得到不同程度的细化,细化效果并非随放电电压的增加而越来越明显,而是存在一个最佳电压值,当放电电压为5 kv时,细化效果最显著.经过脉冲电流处理后,LY12铝合金中Cu元素的晶内含量得到显著提高.初步阐明了脉冲电流的作用机制.     

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。     

7075铝合金CREM法半连铸坯中溶质元素的宏观分布

实验研究了CREM法(casting-refining-electromagnetic)中低频交变电磁场对半连铸7075铝合金凝固前沿形态、微观结构、非平衡凝固液固相线位置、结晶区间间隔的影响规律据此对CREM法抑制7075铝合金半连铸坯中溶质元素宏观偏析的机理进行了分析和说明．     

磁场对AZ80镁合金凝固组织的影响

研究了在直流磁场及频率为10 Hz、30 Hz交流磁场作用下AZ80镁合金凝固组织、合金元素在晶内含量及合金硬度的变化。结果表明,AZ80镁合金经交流磁场处理后,晶粒明显细化,晶界变窄,夹杂物的尺寸显著减小;经直流磁场处理后,晶粒大小没有明显变化,但晶界变窄,夹杂物的尺寸减小。无论经交流磁场还是直流磁场处理后,Al和Zn在晶粒内部的含量均比未经磁场处理有了明显增加。此外,经磁场处理后,合金硬度有一定程度的提高。初步阐明了这些现象产生的原因。     

电磁铸造Al合金过程中液穴及微观组织的研究

对CREM法半连铸7075铝合金过程中，熔体弯月面形状、微观组织结构、溶质元素分布随磁场强度及磁场频率的变化规律进行了试验研究。结果表明：随着磁场强度的增大及磁场频率的减小，初凝壳形成位置点降低，液穴深度变浅，溶质元素晶内含量显著增加，固溶程度和硬度得到提高，相应地，铸锭中近球形组织增加，蔷薇形组织减少，整体组织变得更加细小和均匀。     

CREM法抑制7075铝合金半连铸坯中溶质元素宏观偏析的机制

实验研究了CREM法半连铸7075铝合金过程中，低频交变电磁场对凝固前沿形态、微观组织结构、非平衡凝固液固相线位置、结晶区间间隔以及温度场和流动场的影响规律。并据此对CREM法抑制7075铝合金半连铸坯中溶质元素宏观偏析的机理进行了分析和说明。     

静磁场对2024铝合金凝固组织的影响

通过热模拟试验及扫描电镜分析,研究了静磁场对2024铝合金显微晶粒度、凝固速度、合金元素分布的影响.结果表明,随着磁感应强度的增大,合金凝固组织明显细化,凝固时间变短,这与凝固前沿熔体内的塞贝克效应有关,使得熔体对流效应强于静磁场的制动效应;应用静磁场能够增强溶质原子在铝中的扩散,有利于提高合金元素的固溶度,减轻凝固组织的宏观偏析.     

脉冲磁场处理对7075铝合金性能及组织的影响

采用脉冲磁场对7075铝合金进行了磁处理,并使用室温拉伸、SEM、TEM和XRD等测试手段对比研究了7075铝合金脉冲磁场处理前后的力学性能及显微组织。研究发现,峰值强度为2 T和3 T的脉冲磁场会增大合金的微观应变,促进晶粒择优取向由(200)晶面转变为(111)晶面,但脉冲磁场对合金的拉伸性能无明显影响;峰值强度为1 T的脉冲磁场能够显著促进合金内部小尺寸第二相的回溶,减弱晶界沉淀相的连续性,增加晶界无沉淀析出带的宽度,可在不降低7075铝合金材料强度的情况下提高该材料的塑性。     

Numerical simulation of solidification process of Sn-3.5%Pb hollow billet with stirring magnetic field

In order to study the effect of the stirring flow on the grain diameter and solute concentration of hollow billet, the couple model of the two-phase solidification and electromagnetic field was built to simulate the solidification process of Sn-3.5%Pb hollow billet with the traveling magnetic field and rotating magnetic field. The effects of different kinds of flows on the temperature field, concentration field and grain diameter of molten metal during solidification were analysed. The results show that, there are different flow patterns in the molten metal induced by the traveling magnetic field and rotating magnetic field. Both flows can refine the grains in the hollow billet because of change of the temperature gradient and cooling rate of molten metal. The bigger the stirring velocity is, the smaller the grain diameter. Both flows can result in the macro-segregation in the hollow billet because of the non-homogeneous flows. The bigger the stirring velocity, the more serious the macro-segregation of the hollow billet. So, the stirring intensity should be controlled to acquire the high quality hollow billet.