不同条件下脉冲电流对纯铝凝固组织的细化

在金属凝固的过程中施加脉冲电流是一种有效的细化凝固组织的方法。围绕脉冲电流细化晶粒的机制提出了多种理论。利用纯铝作为研究材料,在脉冲电流参数、浇注温度等工艺参数不变的情况下,设计了两组铸型条件不同的试验,发现不同条件下得到的铸锭凝固组织的特征有所不同。结合结晶雨机制讨论了这些特征的形成原因,指出了熔体的流动情况对脉冲电流细化效果有重大的影响。     

电流处理细化纯铝凝固组织的研究

介绍了一种改善金属凝固组织的外场处理新方法一电流处理方法。研究了液态下施加直流电流和脉冲电流对工业纯铝凝固组织的影响。结果表明，该方法可以细化纯铝的凝固组织，使粗大的柱状晶变为细小的等轴晶；处理参数不同，对铝锭的宏观组织细化程度不同。     

脉冲电流对铁基合金凝固组织的影响

利用自行设计的脉冲电流发生装置和高温坩埚炉研究了脉冲电流对Fe70Cr18Ni12合金凝固组织的影响.结果表明,脉冲电流可明显细化Fe70Cr18Ni12合金的凝固组织,使该合金的晶粒尺寸由240 μm细化到1.8 μm;同时脉冲电流处理可改变合金凝固组织中奥氏体相和铁素体相的相对含量.     

脉冲电流处理方式对45钢凝固组织的影响

45钢(0.43%C)在10kg中频感应炉出钢前(凝固前)经2600V、0.862Hz、电容器电容量200μF脉冲电流处理60s和钢水在铸模凝固过程用相同参数的脉冲电流处理3.5min后发现,两种脉冲电流处理方法均能改善钢的凝固组织:增加等轴晶和减少柱状晶数量,并减少魏氏组织,使珠光体片层间距减小;同时改善了钢的成分偏析,碳、硫、磷的偏析指数分别由未经脉冲电流处理的1.257、1.502和1.384降低至脉冲电流处理的1.125～1.194、1.067～1.300、1.227～1.092。     

提高钢锭质量的措施

提高钢锭的质量、降低模铸时金属及能源的消耗和提高模铸工艺的经济效益仍是当前和今后相当一段时间内的重要任务。1990年我国的模铸比为了7.58％。苏联的连铸比不到20％,他们在模铸方面进行了许多试验研究,取得了较好的效果。下面介绍苏联的几项模铸技术,也许对我们有一定的参考价值。 1 用脉冲电流减少钢锭带状偏析 苏联科学院冶金研究所用脉冲电流处理正在凝固的钢锭,获得了良好的效果。脉冲电流处理装置如图1所示。     

脉冲电流对钢液凝固过程中夹杂物迁移行为的影响

在钢液凝固过程中施加脉冲电流,通过观察和分析凝固试样中夹杂物的形貌、数量、尺寸和分布状态等,以研究施加脉冲电流对钢中夹杂物迁移行为的影响。结果表明,在脉冲电流的影响下,钢液凝固初期形成的晶核会发生脱落而形成结晶雨;在晶核下落过程中,钢中夹杂物也会随之向下部迁移。随着脉冲电流强度的逐渐增加,钢锭上、中部夹杂物逐渐减少,晶粒尺寸变小。在本试验条件下,当电流强度为56.6 A/cm2 时,钢锭上、中部夹杂物的总面积和总数量分别比未施加脉冲电流时的降低46.9% 和35.6%。对于夹杂物含量要求较高的钢种而言,在钢锭凝固过程中施加脉冲电流,控制结晶雨的形成和迁移过程不失为一种有效去除钢中夹杂物、提高钢锭质量的技术手段。     

脉冲电流对钢液凝固过程中夹杂物迁移行为的影响

在钢液凝固过程中施加脉冲电流,通过观察和分析凝固试样中夹杂物的形貌、数量、尺寸和分布状态等,以研究施加脉冲电流对钢中夹杂物迁移行为的影响。结果表明,在脉冲电流的影响下,钢液凝固初期形成的晶核会发生脱落而形成结晶雨;在晶核下落过程中,钢中夹杂物也会随之向下部迁移。随着脉冲电流强度的逐渐增加,钢锭上、中部夹杂物逐渐减少,晶粒尺寸变小。在本试验条件下,当电流强度为56.6 A/cm2 时,钢锭上、中部夹杂物的总面积和总数量分别比未施加脉冲电流时的降低46.9% 和35.6%。对于夹杂物含量要求较高的钢种而言,在钢锭凝固过程中施加脉冲电流,控制结晶雨的形成和迁移过程不失为一种有效去除钢中夹杂物、提高钢锭质量的技术手段。     

脉冲电磁场凝固组织细化和均质化技术研究与应用进展

由于金属凝固过程中选分结晶的作用,不可避免地会出现成分不均匀现象。连铸过程中由于强制冷却,这种成分不均匀现象更为严重。这不仅影响了铸坯和铸锭后续加工性能,并影响了最终产品质量和性能的均匀性和稳定性。研究和生产实践表明,细化凝固组织是解决成分不均匀性的有效手段。脉冲电磁场因能耗低、施加方便、细晶效果显著,近年来得到了广泛关注,有望成为冶金界广泛应用的凝固组织细化和均质化技术。分别介绍脉冲电流、脉冲磁场和脉冲磁致振荡3种脉冲电磁场凝固组织细化和均质化技术的研究现状和应用进展。     

脉冲电流参数对过共晶高铬铸铁近液相线熔化后凝固组织的影响

对过共晶高铬铸铁近液相线溶化后的凝固过程进行脉冲电流处理,研究了脉冲电流参数（脉冲电压和频率）对凝固组织的影响.发现脉冲频率和电压的增大都有助于过共晶高铬铸铁凝固组织中碳化物的细化和粒化.脉冲频率的增大促进大量细小颗粒状初生碳化物的析出,离异共晶现象变得更加明显,层片状共晶碳化物减少.脉冲电压的增加促进初生碳化物细化和粒化,片状共晶碳化物变短.过高的电压也促进离异共晶,导致更多的初生碳化物的形成.      

液态模锻凝固速度的测定方法

在金属在压力下凝固的特点进行了分析,提出了液态模锻时测定金属凝固速度的一种新方法,该方法简便易行,对普通铸造时金属凝固速度的测定亦有一定的参考价值。     

脉冲电场对普碳钢凝固组织的影响

通过改变脉冲电场的电压对普碳钢熔体进行处理,得到了晶粒细化的效果,并针对晶粒细化效果得出了最优的脉冲电压控制参数.利用原位分析仪分析了凝固过程钢中主要元素的分布与偏析情况.在电场对主要元素的分布影响方面做出了探索性的研究,并结合前人的研究成果,浅析了脉冲电场的作用机制.     

电脉冲脉宽对高硼中碳合金钢凝固组织的影响

 为改变高硼中碳合金钢中硬质相的形态和分布,在高硼中碳合金钢凝固过程中施加电压1600V、频率30Hz、脉宽不同的电脉冲,并研究了电脉冲脉宽对其凝固组织的影响规律。结果表明,经过电脉冲处理,高硼中碳合金钢凝固组织中马氏体片层间距变小,基体中W、Cr、Mo、V等合金元素含量升高,基体硬度提高;硬质相体积分数降低,片层状硬质相消失,网状硬质相产生断网现象,硬质相形态和分布也变得均匀。随着电脉冲脉宽的增加,断网现象先变得明显,后又减弱。在该试验条件下,脉宽为30μs时,断网现象最明显,硬质相的分布和形状也最均匀。     

电脉冲对帘线钢凝固质量影响的实验研究

实验室研究采用正交试验法,对液相线温度以上的帘线钢进行电脉冲处理,考察对帘线钢凝固质量的影响。研究表明,电脉冲处理可明显改善帘线钢的宏观凝固组织,提高等轴晶率（由33％提高到66％）,减少疏松和缩孔;减少夹杂物数量和尺寸,提高帘线钢的洁净度（由12．2个／mm^2减少到4．0个／mm^2）;使帘线钢的碳偏析得到明显改善,试样中心的碳偏析比从1．04降到1．00。     

Effect of electric current pulse on solidification of silicon steel pertinent to twin roll casting

Abstract

An experimental study with respect to the influence of electric current pulse (ECP) on the solidification structure of molten silicon steel was investigated with a copper mould designed to simulate the twin roll casting process. The experimental results showed that the application of ECP can increase the proportion of equiaxed grains up to 67·5%. The mechanism of exerting ECP is also discussed. It can be confirmed that the application of ECP on twin roll casting could effectively improve the solidification structure of silicon steel strip.     

A comparative study on the surface integrity of plastic mold steel due to electric discharge machining

The violent nature of the electric discharge machining (EDM) process leads to a unique structure on the surface of a machined part. In this study, the influence of electrode material and type of dielectric liquid on the surface integrity of plastic mold steel samples is investigated. The results have shown that regardless of the tool electrode and the dielectric liquid, the white layer is formed on machined surfaces. This layer is composed of cementite (Fe₃C) and martensite distributed in retained austenite matrix forming dendritic structures, due to rapid solidification of the molten metal, if carbon-based dielectric liquid is used. The intensity of cracking increases at high pulse durations and low pulse currents. Cracks on the EDM surfaces have been found to follow the pitting arrangements with closed loops and to cross perpendicularly with radial cracks and continue to propagate when another discharge takes place in the neighborhood. The amount of retained austenite phase and the intensity of microcracks have found to be much less in the white layer of the samples machined in de-ionized water dielectric liquid. The number of globule appendages attached to the surface increased when a carbon-based tool electrode material or a dielectric liquid was used during machining.     

Effects of Pulse Current on Solidification Structure of Austenitic Stainless Steel

The 1Cr18Ni9Ti specimens were treated respectively with pulse current under 520V and 2600V during solidification and the solidification structure was observed. The results showed that pulse current can refine solidification grains, cut primary dentrities remarkably and reduce second dentritic arm spacing. The mechanism and effect are changed with operation parameters.     

Analysis of Graphite Morphology of Gray Cast Iron in Pulse Magnetic Field

Theelectromagneticrefinementofmetalsolidi ficationstructureisanewlydevelopedtechnique. Themagneticfieldcanrefinethesolidificationstruc turebyactingupontheliquidmetal,suchasvibra tionandstirring.Atpresent,suchtechniquesare mainlyappliedtoalloyswithlower…