方波脉冲电流对Al-Cu合金凝固组织的影响

针对单极方波脉冲电流幅值对Al-Cu合金凝固组织的影响进行了试验研究。结果表明,脉冲电流对亚共晶Al-5Cu和过共晶Al-50Cu合金的凝固组织和初生相有明显细化作用,这主要是由于方波脉冲电流频域较宽,高次波的能量衰减较慢,对凝固系统所做的有效功值较高。由于电流及感生磁场的不均匀性而产生的磁场梯度漂移和磁力线曲率漂移,使得过共晶Al-50Cu合金中Al3 及Cu 离子沿磁场方向迁移,在脉冲电场作用下,促使初生相CuAl2沿磁场方向优势生长。     

脉冲电流对亚共晶A-Si合金凝固组织的影响

采用自制的脉冲电源，通过调节脉冲电流峰值，研究了脉冲电流峰值对亚共晶Al-Si合金凝固组织的影响。结果表明；随着脉冲电流峰值的增大，合金的的宏观组织愈加细化；微观组织中，先析出相α-Al枝晶形态趋于向等轴晶转变，而共晶Si组织逐渐粗化。     

脉冲电流影响合金熔体特征及其凝固组织的研究进展

综述了国内外在脉冲电流液态金属处理方面的应用,对比总结了脉冲电流作用对不同合金的熔体处理及其凝固过程的影响,评述了脉冲电流的作用机理.针对当前研究中的问题及发展趋势,指出脉冲电流作为一种重要的外场辅助手段,在航空航天等轻型耐热材料的凝固制备和铸造上具有广阔的应用前景.     

合金凝固过程的形核模型

为了定量地描述多元合金的实际形核过程,引入实验参数,建立了工业多元合金凝固过程中的经验形核模型,该模型把形核率与最终晶粒密度联系起来．该模型能根据设计的参考试样的实验结果计算工业合金凝固过程中单位体积熔体中有效异质核心表面积Sv和熔体中有效异质核心润湿角因子f(θ),进而分析实际铸件的形核特性．利用所建立的经验形核模型,针对Al-7Si合金和Al—7Si—0．55Mg合金,计算了一定熔炼条件下的形核参数。     

脉冲电流作用下金属凝固研究现状评述

脉冲电流作用于金属材料的凝固过程已逐渐发展为一种新的细化金属凝固组织的技术。作者从脉冲电流的施加方式、凝固材料选择、电流参数选择和机理探讨四个方面综述了脉冲电流细化金属凝固组织的研究状况,并阐述其研究的新进展。最后就脉冲电流细化金属凝固组织的研究趋势进行了展望。     

脉冲电流处理对ZA12合金凝固组织和力学性能的影响

研究了在ZA12合金凝固过程中的脉冲电流处理对合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明，凝固过程中的电脉冲处理明显细化了合金的凝固组织，使枝晶尺寸减小，近球状组织增多，试样的抗拉强度也有提高。经分析认为，这与脉冲电流通过金属熔体时促进晶粒游离，均匀熔体的温度场和溶质场有关。     

脉冲电流对Al-4.5Cu合金定向凝固组织的影响

研究了脉冲电流对Al-4．5Cu合金定向凝固过程及组织的影响。结果表明，随着脉冲电流峰值和频率的增大，Al—4．5Cu合金柱状晶被熔断，形态由细条状变为不连续，失去其定向凝固的取向性；且柱状晶间距随电流峰值和频率的增大而减小。由脉冲电流的引入而产生的脉冲磁压力及焦耳热效应在固液界面处造成的强烈扰动是定向凝固组织失去取向性的主要原因。     

脉冲电流对亚共晶Al-Si合金凝固组织的影响

采用自制的脉冲电源,通过调节脉冲电流峰值,研究了脉冲电流峰值对亚共晶Al-Si合金凝固组织的影响。结果表明:随着脉冲电流峰值的增大,合金的的宏观组织愈加细化;微观组织中,先析出相α-Al枝晶形态趋于向等轴晶转变,而共晶Si组织逐渐粗化。     

方波脉冲电流对Al-50％Cu合金定向凝固组织的影响

研究了方波脉冲电流对过共晶Al-50%Cu合金定向凝固组织的影响,主要考察了不同脉冲电流幅值和频率对合金枝晶间距和生长形态的作用效果.试验结果表明,随着脉冲电流幅值和频率增大,一次枝晶间距减小,主要是焦耳热的作用.此外,过共晶Al-50%Cu柱状晶随着脉冲电流的增加出现了V字型生长,失去定向凝固的方向性.这是由于脉冲磁压力和生长速度两方面作用的叠加导致柱状晶的生长方向发生改变的结果.     

低压脉冲电流对Al- 4.5Cu合金凝固组织的影响

研究了低压脉冲电流作用下Al-4．5Cu合金凝固组织的变化，考察了冷却速度、脉冲电压和处理时间对合金晶粒大小的影响。试验结果表明：在低压脉冲电流的作用下，Al-4.5Cu合金的凝固组织显著细化，其初生相由发达的树枝晶转变为均匀细小的蔷薇状晶体。合金的晶粒尺寸随着冷却速度的增加而逐渐减小。随着脉冲电压的提高，合金的晶粒尺寸逐渐减小；当脉冲电压达到400V时，晶粒尺寸略有回弹。随着处理时间的增加，合金的晶粒尺寸逐渐减小；当处理时间大于10min时，晶粒尺寸随着处理时间的增加而略有增大。     

连续凝固偏金合金薄带凝固组织进化过程模拟

分析了偏晶合金薄带垂直连续凝固过程。发展了描述该条件下偏晶合金凝固组织演变的数学模型。将计算的温度场和浓度场与凝固组织演变的控制方程相耦合，模拟了Al-5Pb(质量分数.%)合金的凝固过程。结果表明，在固／液界面前存在一过冷区，弥散相液滴在此区间内形核。这些液滴在移向凝固界面的过程中进行扩散长大。随着凝固速度的提高。形核率升高。弥散相液滴的数量密度增大，平均半径减小。     

偏晶合金凝固研究进展

偏晶类合金作为1类重要的工程实用合金，以其独特的组织和特殊的性能，被材料学界争相研究。本文概述了偏晶类合金在微重力环境、定向凝固、深过冷和急冷快速凝固4方面的最新凝固理论研究进展。并指出了今后的研究方向。     

锡合金连续铸挤凝固过程的有限元研究

研究了锡合金体系冷却方式等对锡合金凝固过程的温度场、充填性和缩松的影响。利用ProCAST有限元软件模拟了焊锡条连续铸挤过程中的凝固特性。分析了锡合金凝固过程的温度场、充填性和缩松的变化情况。结果表明,冷却方式对冷却速率与缩松分布的影响为:空冷+水冷(0℃)>空冷+水冷(25℃)>空冷。     

高密度脉冲电流对过共晶Al-Si合金凝固组织的影响

研究了高密度脉冲电流对过共晶Al 19Si合金凝固组织的影响。结果表明 :未经任何处理的试样凝固组织中含有大量的长杆状初生Si,其长宽比较大 ,且共晶Si尺寸较大 ;而经过高密度脉冲电流处理后 ,凝固组织中初生Si转变为块状 ,长宽比显著减小 ,共晶Si呈短杆状 ,尺寸较小 ,另外在试样的局部存在初生Si晶粒破碎现象 ,这是高密度脉冲电流在熔体内部产生不平衡的电磁力而导致不平衡剪切的结果     

高密度脉冲电流作用下LY12铝合金的凝固组织

研究了高密度脉冲电流作用下ＬＹ１２铝合金的凝固组织,试验结果表明嵩密度的脉冲电流可明显地改善该合金凝固组织。和未经电流处理的样品相比,其组织明显细化和等轴化,且脉冲电流愈强,且脉冲电流愈强,这种效果愈显著。     

脉冲电流作用下TiAl合金凝固组织演变及形成机理

利用OM和TEM研究了脉冲电流作用下Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的凝固组织,并分析了其微观组织演变及形成机理。结果表明,脉冲电流细化了TiAl合金的一次枝晶臂间距、柱状晶尺寸和片层间距。未加载电流的TiAl合金凝固的初生相为α相,TiAl合金的片层取向与柱状晶生长方向夹角较大,甚至垂直于生长方向。脉冲电流作用导致枝晶发生熔断和破碎,促进了β枝晶相的析出及增多,片层取向与晶体生长方向夹角较小或成45°生长的片层进一步增多。脉冲电流降低了固-液相之间的自由能及原子扩散激活能,减少形核位垒及晶核的形核功,从而在一定程度上促进原子扩散,增大了形核率,细化一次枝晶臂间距及柱状晶;初生相的转变析出及其特殊的位向关系是片层取向变化的主要原因。     

连续凝固偏晶合金薄带凝固组织进化过程模拟

分析了偏晶合金薄带垂直连续凝固过程,发展了描述该条件下偏晶合金凝固组织演变的数学模型,将计算的温度场和浓度场与凝固组织演变的控制方程相耦合,模拟了Al-5Pb(质量分数．%)合金的凝固过程．结果表明．在固/液界面前存在一过冷区、弥散相液滴在此区间内形核,这些液滴在移向凝固界面的过程中进行扩散长大,随着凝固速度的提高,形核率升高,弥散相液滴的数量密度增大．平均半径减小。     

脉冲电流作用下纯铝宏观凝固组织的变化

采用高压电容器为储能装置的脉冲电源,在不同的参数下,对纯铝液进行脉冲电流处理.实验结果表明:脉冲电流能够细化金属的凝固组织,使粗大柱状晶变成细小等轴晶.脉冲电流参数不同,对金属凝固组织的细化效果明显不同.     

铀基非晶复合材料的相分离与凝固序列研究

用TEM、SEM等对U30.03Zr28.83Ti9.66Ni7.00Cu8.75Be15.73铀基非晶复合材料的微观结构和成分分布进行了表征,发现该复合材料是α-U相和以Zr、Ti为主的非晶相的双相复合材料,其中两相均以球形析出相的方式构成多层次嵌套结构.复合材料在降温过程中,首先发生以形核-长大机制为主的U、Cu两...     

高频脉冲电流作用下铝合金的凝固组织细化

采用自制的高频脉冲电流诱导凝固细晶装置,研究了脉冲电流对铝合金凝固组织的影响。结果表明,脉冲电流峰值相同时,随着处理时间的增加,晶粒逐渐细化。其中二次枝晶的生长经过断裂、脱落而得到细化。脉冲电流处理时间相同时,随着电流峰值的增加,共晶组织在枝晶间生长,二次枝晶尺寸减小,并逐渐被打碎,变短,直至最后消失。