交变磁场作用下特种合金的凝固特性

以高温合金(K403)为实验材料,对中、小尺寸特种合金在交变磁场作用下成形过程的凝固特性进行研究,以期加深对凝固组织细化机理的认识,进而实现对凝固组织的优化控制。在研究过程中首先试验、研究了高温合金无接触和软接触电磁成形的凝固特性,探讨了电磁致流、磁化套以及抽拉速度对凝固组织的影响,进而分析了该特种合金电磁成形凝固组织的细化机理。结果表明:使用磁化套可以获得平直、细化的定向枝晶组织;在该文实验条件下,当抽拉速度为9.8mm/min时,一次枝晶间距能减小到80μm;电磁致流导致二次枝晶臂脱落是无接触电磁成形凝固组织细化的主要机理,而枝晶尖端开裂是软接触电磁成形凝固组织细化的主要机理。     

新材料与新加工技术(下)

五、熔体成形与凝固加工技术所谓熔体成形就是由熔体直接成形或者直接加工。连续铸造、熔体直接轧制、金属熔体拉线都是从熔体直接制取铸带、板、箔、细线等原材料的加工法,是近年来得到应用的新工艺。凝固加工技术(Solidification Processing and technology),不拘限于传统的铸造技术上,是在凝固过程中或在凝固之后立即利用各种加工技术(铸造、塑性加工、粉末冶金、焊接、其它)或者同时用各种技术制     

高温合金定向凝固坯件的电磁无接触成形

利用电磁无接触成形的方法制得高温合金(K3)样件,获得了圆形、矩形截面的成形形状及定向凝固组织.制备过程中,最关键的问题是要保证电磁场的加热能力和电磁约束作用力之间维持稳定的耦合,使熔区高度与电磁压力达到良好匹配.在成形过程中,通过合理设计感应圈的结构(高度在16～20mm之间,内壁倾角在7°～12°范围),控制屏蔽罩插入感应圈的深度(1～2 mm之间)以及选择频率为20 kHz的磁场,保证下固-液界面在电磁压力最大的位置上,实现了过程的稳定耦合,并在固-液界面处获得了高达300～400℃/cm的温度梯度.     

高性能钛合金先进成形技术研究现状

主要介绍先进热成形技术、脉冲电流辅助成形技术和电磁辅助成形技术的特点,及其在钛合金薄壁板材成形中应用的研究进展.热成形是钛合金塑性加工应用最为普遍的成形工艺,利用高温下钛合金塑性变形软化的特征,能够实现复杂钛合金零件的成形.脉冲电流和电磁辅助成形技术目前尚未开展大规模的产业应用,其在高强度难成形材料的成形加工方面具有潜在应用前景.     

金属连续定向凝固技术

针对日趋活跃的金属定向凝固技术,阐述定向凝固技术的基本原理,以及其特点.简要说明了金属定向凝固技术的应用.介绍了目前金属定向凝固技术在国内外的发展状况,存在的问题及未来的前景.     

电渣重熔高温合金凝固组织控制的研究进展

对近年来电渣重熔高温合金凝固组织控制的研究进展情况做了总结和归纳,包括重熔精炼过程、凝固过程、数值模拟研究的进展情况,以及近年来发展起来的控制熔池形状的新工艺新技术,如双电流回路电渣重熔技术、电渣重熔连续定向凝固技术等。     

电磁搅拌技术在连铸上的应用

在连铸坯凝固过程中,由于冷却速度很快,造成铸坯凝固时柱状晶的发展,往往产生＂搭桥＂现象,导致铸坯内缩孔、偏析、疏松、夹杂物聚集等缺陷产生。为解决以上问题,电磁搅拌技术应运而生,采用电磁搅拌装置,有利于改善连铸坯的凝固组织,从而改善铸坯表面及内部质量。本文介绍了电磁搅拌的主要类型、设备组成及其应用效果。     

超磁致伸缩材料的制备技术研究进展

指出超磁致伸缩材料的制备工艺、性能优化,磁 机耦合过程的理论分析与实验研究,是超磁致伸缩材料研究的两大主题.定向凝固技术是目前国内外广泛采用的超磁致伸缩材料的制备方法.较全面地评述了各种传统的定向凝固技术和新型定向凝固技术的原理和工艺技术特点及存在的问题,提出了一种新的改进型定向凝固技术.     

电磁搅拌连铸钢坯中的“白亮带”问题

1. 绪言电磁搅拌是控制钢坯凝固过程的有效手段,在改善凝固组织、消除中心偏析与中心疏松等方面效果显著.近年来,国外在研究电磁搅拌在连铸中的应用方面取得了较大的进展.而在连铸电磁搅拌技术的发展上,对钢坯中"白亮带"的研究,无论在理论上还是实践上,都具有十分重要的意义.     

喷射成形工艺的理论研究进展

喷射成形是人为地控制凝固条件,经过金属熔体的分散、飞行快速冷却、半固态凝固及锭坯进一步冷却等阶段,得到特殊的锭坯组织的成形过程。沉积锭坯组织是上述四个阶段金属熔体凝固的综合结果。近终形成形是喷射成形技术的另一特点,喷嘴形式、喷嘴数量、沉积器的形状与运动方式影响和决定沉积锭坯的外形。材料的凝固与成形受众多因素影响,很多工艺参数的作用规律尚不明确,因此喷射成形过程的模拟研究十分必要。笔者介绍了目前喷射成形工艺中所涉及的理论问题与相关模型。     

凝固末端电磁搅拌技术的应用与实践

介绍了凝固末端电磁搅拌技术在酒钢宏兴炼轧厂3#方坯连铸机的应用实践,通过结合150 mm×150 mm小方坯连铸过程的工艺条件,对凝固末端电磁搅拌技术冶金原理的理论研究,验证了凝固末端电磁搅拌技术对连铸坯内部质量的影响。实践表明:凝固末端电磁搅拌技术能够有效改善中心偏析、V形偏析、中心疏松和缩孔缺陷,并且中心偏析的变化值和平均值都能显著减小,对高碳钢铸坯内部质量的改善效果明显。     

高纯铝定向凝固提纯技术应用研究

高纯铝是目前最主要的电子新材料,通过定向凝固工艺获得的高纯铝具有纯度高、成本低的优势,该法目前被产业界广泛采用。简单介绍了定向凝固技术的原理,重点分析了国内外高纯铝定向凝固技术的新工艺、新方法,最后对高纯铝定向凝固技术存在的问题及发展趋势进行了分析总结。     

外磁场在定向凝固过程中的应用研究

以磁场对合金凝固组织的影响为基础,综述了近年来交变磁场和稳恒磁场在定向凝固过程中的应用和发展,总结了外磁场对定向凝固过程中合金微观组织的作用机制,并展望了今后的研究方向。     

电磁搅拌技术在连铸生产中的应用

电磁搅拌的实质是借助电磁力控制铸坯液相穴中钢水的运动，强化钢水的传热，从而控制凝固过程。介绍了连铸过程中应用的电磁搅拌技术的主要作用及安装形式，提出了应用过程中存在的一些问题，概述了连铸电磁搅拌技术的发展方向。     

微重力材料加工的进展

本文简述了微重力材料加工的发展概况,微重力下熔体的基本物理特点以及相关的实验技术,并通过介绍微重力条件在具有特殊性能新材料的冶炼、凝固及成形中的应用,说明该领域的研究成果。     

热型连铸单晶铜工艺设备关键材质的选择

热型连铸是一项近净成形（near-net-shape）技术,它是将定向凝固和连铸技术结合在一起的新型工艺.通过对有关文献的综述介绍了热型连铸技术的特点和技术要点.在热型连铸技术应用于单晶铜生产工艺过程中,基于温度场直接影响热型连铸技术的关键———固液界面的位置和形状,重点介绍了影响温度场分布的熔体、铸型及引锭等关键部件的材质选用,为进一步改善热型连铸单晶铜生产工艺提供一定的参考依据.     

喷射成形过共晶AlSiFeCuMgRE合金的性能

喷射成形技术是在传统快速凝固/粉末冶金工艺基础上发展起来的一种全新的材料制备、成形与加工技术,用喷射成形技术来制备过共晶铝硅合金可有效改善合金的组织和性能.本文在低真空下用氮气作为雾化介质制备过共晶AlSiFeCuMgRE合金沉积坯,通过热挤压对其进行致密化,并利用时效工艺对挤压坯进行热处理,研究了不同状态合金材料的性能.     

外加物理场对激光熔化沉积内部缺陷控制

激光熔化沉积技术是基于“分层—叠加”原理,在高能激光束作用下、按照预定的路径,将同步送给的 金属粉末逐层熔化并快速凝固成形的先进制造技术,具有成形精度高、加工柔性好、内部组织均匀、力学性能 优异、适用难加工金属材料制备等优点,在航空航天等领域具有广阔的应用前景。但是激光熔化沉积过程中 容易产生未熔合、微裂纹、气孔等缺陷,限制了这项技术的大规模应用。其中,激光熔化沉积构件的微观组织 存在明显的各向异性,沉积过程中的快速加热和冷却使构件内部产生较大的残余应力从而导致其变形和开 裂。学者就如何改善激光熔化沉积构件的内部缺陷进行了广泛研究。因此,综述了通过在成形过程中外加温 度场、超声场、电磁场以及复合场的方法改善激光熔化沉积制件的内部组织和性能,以期为激光熔化沉积构件 综合性能的提高提供指导。     

电磁搅拌技术的发展方向

随着对电磁搅拌技术研究的不断深入,该技术的应用将越来越广泛。电磁搅拌技术的发展趋势可以概括为以下几个方面:a.组合式电磁搅拌将得到进一步发展,可能逐步取代单一位置的电磁搅拌方法,能够更好的改进铸坯质量和减少中心偏折。b.随着计算机科学的飞速发展,数值模拟成为研究电磁搅拌技术的强有力工具。利用软件对电磁搅拌过程进行数值模拟,可以优化电磁感应的相关参数和结构设计,为实际生产提供依据。c.进一步扩大电磁搅拌技术的应用范围,应用于板坯、方坯、圆坯连铸,将来该技术甚至在有色金属领域也会有广泛的应用。d.随着电磁搅拌所应用的合金种类日益广泛及电磁搅拌凝固理论的发展,也将为金属凝固基础理论的研究开辟一个崭新的局面。(本刊讯)电磁搅拌技术的发展方向     

电磁搅拌对电渣重熔钢锭温度场的影响

建立了电磁搅拌条件下电渣重熔钢锭凝固过程数学模型。利用Visual Basic编程模拟分析了旋转电磁搅拌下15Mn钢的电渣重熔凝固过程,结果表明:未施加磁场时,模拟结果与实验结果较吻合;施加磁场时,电磁搅拌加强了钢液内部传热,熔池变平坦,有利于消除电渣锭宏观偏析和缩孔等缺陷,同时有利于晶核发展成等轴晶组织。