低压脉冲电场下纯铝的晶粒细化

研究了低压脉冲电场作用下纯铝凝固组织的变化，考察了放电电压和处理时间对纯铝晶粒尺寸的影响。结果表明：低压脉冲电场可以显著地细化纯铝的凝固组织。随着放电电压的提高，纯铝的晶粒尺寸逐渐减小；当放电电压达到400V时，晶粒尺寸略有回弹。随着处理时间的增加，纯铝的晶粒尺寸逐渐减小；当处理时间大于15min时，纯铝的晶粒尺寸随着处理时间的增加而略有增大。     

脉冲磁场对4N6纯铝凝固组织的影响

对4N6纯铝熔体施加脉冲磁场处理,通过调整熔体液面处的磁感应强度,分析脉冲磁场对4N6纯铝凝固组织的影响。结果表明,对4N6熔体进行脉冲磁场处理能够细化其凝固组织。凝固组织由全部的细长羽毛晶组织转变为部分晶粒细小圆润的等轴晶组织。随脉冲磁场的磁感应强度增加,4N6纯铝凝固组织中等轴晶比例增加,当磁感应强度为68 mT时,等轴晶比例为89%.     

脉冲磁场下铝液凝固组织的研究

研究了脉冲磁场对铝液凝固组织的影响。结果表明,脉冲磁场可以显著改变铝的凝固组织,使其由粗大的柱状晶变为细等轴晶。这一研究结果为开发铝合金绿色凝固细晶技术提供了基础依据。     

脉冲磁致振荡细化工业纯铝机制研究

以工业纯铝为研究对象,通过在铸型内放置金属网隔离的方法,研究了脉冲磁致振荡(pulsed magneto cscillation,PMO)细化工业纯铝凝固组织的机理。试验结果表明,脉冲磁致振荡能激发工业纯铝在铸型内壁、熔体液面以及固/液界面前沿处大量形核。脉冲磁致振荡技术利用高频变化的电磁场作用于熔体中并感生出振荡式电磁力,这种电磁力一方面能减小熔体内部温度梯度,从而增大形核面积;另一方面能加速晶核在液面以及固液界面处脱落并游离到整个熔体中,从而形成结晶雨效应细化金属凝固组织。     

金属凝固组织的脉冲磁场细化技术

介绍了脉冲磁场对纯会属、低熔点合金和高熔点铁基材料凝固组织的影响.认为脉冲磁场细化纯铝、1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的凝固组织时,存在一个最佳磁场强度值;而脉冲频率对纯铝凝固组织的细化效果影响较小;随着磁场强度的增大,纯铜的凝固组织逐渐细化;脉冲磁场能使灰铸铁凝固组织细化,石墨片的宽度减少.指出脉冲磁场细化凝固组织的机理尚无统一认识,在一定程度上限制了该技术的工业应用.     

强脉冲磁场对LY12铝合金组织结构的影响

研究了强脉冲磁场对LY12铝合金凝固组织及微观结构的影响，试验表明：在强脉冲磁场作用下，LY12铝合金的凝固组织发生了显著变化，脉冲磁场处理使晶粒明显得到细化，另外，在磁场中凝固的试样与未经磁场处理的试样相比，X-射线衍射谱中的（111）、（200）、（311）以及（222）晶面的衍射蜂得到显著增加。     

低频交变磁场及细化剂对工业纯铝铸态组织的影响

研究了低频交变磁场及细化剂对工业纯铝熔铸过程中铸态组织的影响.结果表明,低频交变磁场可以通过改变熔铸过程中工业纯铝熔体的流动状态进而改变缩孔位置和铸锭表面质量,并显著细化晶粒.在低频交变磁场及无磁场条件下,随着细化剂加入量的增多,铸锭晶粒尺寸均变细;在相同细化剂加入量条件下,低频磁场作用下铸锭晶粒尺寸明显小于无磁场时的铸锭晶粒尺寸.     

镁合金低压脉冲磁场晶粒细化

提出一种低压脉冲磁场合金晶粒细化技术,分析常规铸造和半连续铸造条件下,低压脉冲磁场对镁合金凝固组织的影响。结果表明:脉冲磁场对AZ31、AZ91D、AZ80、AM60、AS31和Mg-Gd-Y-Zr镁合金均有显著的细化效果。施加脉冲磁场后,初生α-Mg形态发生明显球化,由粗大、发达的枝晶变为细小的蔷薇状,且溶质偏析显著降低。采用商用ANSYS软件分析了电磁力、流场以及焦耳热对熔体的影响规律,从形核和生长角度分析了脉冲磁场下镁合金晶粒细化机制,依据界面稳定性理论提出了脉冲磁场下镁合金晶粒球化模型。     

脉冲磁场对焊缝凝固组织的影响

以AI - 4.5Cu低温合金作为焊材模拟工业生产中大壁厚钢板焊接过程,施加脉冲磁场作为细化焊缝区晶粒的外场作用源,研究了不同脉冲磁场施加方式、励磁线圈结构、脉冲磁场参数变化以及凝固工艺参数对焊缝凝固组织的影响.试验结果表明,施加脉冲磁场能改善焊缝凝固组织,使柱状晶向等轴晶转化,细化焊缝区晶粒;特别在E形线圈横向脉冲磁场作用下的焊缝凝固组织细化效果更为明显.     

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%.     

脉冲电流和脉冲磁场作用下LY12铝合金凝固组织的比较

以我们所做的实验结果为根据 ,发现脉冲磁场对 L Y12铝合金凝固组织的细化效果要好于脉冲电流 ,并比较了脉冲电流和脉冲磁场这两种新颖的脉冲电磁场技术对其凝固组织的细化和机理差别、工作原理和特点 ,指出了应用前景     

功率超声对纯铝凝固组织的影响

对1.5 kg的纯铝熔体进行了功率超声辅助凝固试验,研究了功率超声对不同纯度纯铝凝固组织的影响,并比较了机械搅拌与功率超声的细化效果。结果表明,功率超声可以有效细化w(Al)=99.7%工业纯铝以及w(Al)=99.992%高纯铝的凝固组织。功率超声与机械搅拌相比,所获得的凝固组织更均匀且不易产生铸造缺陷。基于结晶游离理论讨论了功率超声的细化机制。功率超声的空化作用促进了超声耦合头附近液面的异质形核,声流作用则促进了晶粒的游离和沉淀。此二者的综合效应是等轴晶区形成的主要原因。     

功率超声对纯铝凝固组织的影响

对1.5kg的纯铝熔体进行了功率超声辅助凝固试验,研究了功率超声对不同纯度纯铝凝固组织的影响,并比较了机械搅拌与功率超声的细化效果。结果表明,功率超声可以有效细化99.7%工业纯铝以及99.992%高纯铝的凝固组织。功率超声与机械搅拌相比,所获得的凝固组织更均匀且不易产生铸造缺陷。本研究还基于结晶游离理论讨论了功率超声的细化机理。功率超声的空化作用促进了超声耦合头附近液面的异质形核,声流作用则促进了晶粒的游离和沉淀。此二者的综合效应是等轴晶区形成的主要原因。     

Ti(CN)和V(CN)细化剂对工业纯铝晶粒细化效果的对比

采用自制的Ti(CN)和V(CN)粉体晶粒细化剂,研究了其对工业纯铝的晶粒细化能力,提出了其细化机理。结果表明,Ti(CN)和V(CN)粉体晶粒细化剂对工业纯铝有明显的细化效果,且V(CN)的细化能力比Ti(CN)的更强一些。     

限制模压变形1060纯铝的组织演化与晶粒细化

设计平行模压变形、180°交叉模压变形、90°交叉模压变形对1060纯铝进行系列限制模压变形(CGP)试验,采用透射电镜研究该材料在不同变形工艺下的组织演化规律和晶粒细化速率.结果表明:变形工艺不影响组织的演化规律,但显著影响晶粒细化速率、晶粒细化效果以及大角度晶界的形成;90°交叉模压变形最优.在相同的变形温度、变形速率和应变累积条件下,所能达到的晶粒细化速率和大角度晶界的数量取决于剪切变形模式.     

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.     

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%。     

基于CAFE法的纯铝晶粒细化组织演变研究

运用CAFE方法对纯铝晶粒细化过程的宏观晶粒组织演变进行研究,采用非均匀形核模型及改进的KGT模型对形核过程及枝晶长大CET转变过程进行模拟。晶粒细化实验证明模拟结果和实验结果相一致。说明利用Pro CAST的CAFE模块,通过建立合理的体形核密度及过冷度可以实现对纯铝细化前后的晶粒度进行预测。通过模拟与实验结果相结合的方法揭示了微量元素Fe在晶粒细化过程中的作用机理。     

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。     

直流磁场对纯镁凝固组织和织构及力学性能的影响

利用数码相机、X射线衍射仪、材料试验机及扫描电镜研究了磁感应强度为0~1.11T的直流磁场对纯镁凝固组织、结晶织构及力学性能的影响。结果表明,随着直流磁感应强度的增加,纯镁的晶粒尺寸有轻微增大的趋势。直流磁场显著影响纯镁的结晶织构,(0002)面结晶织构减弱,而(1010)面结晶织构增强。在直流磁场的作用下,纯镁的抗拉强度有所降低,但伸长率明显提高,其伸长率较无磁场处理的试样相比,最高提高了544%。