脉冲电流对金属凝固组织影响的研究进展

综述了脉冲电流对金属凝固组织的影响及细化机制的研究现状及进展.分析了脉冲电流对不同合金凝固组织细化的影响,其细化效果与金属的固有性质,脉冲电流施加于合金凝固过程的不同阶段及作用时间的长短有密切关系,从理论和实践上归纳和分析脉冲电流对凝固组织细化的机制主要是:促进形核,晶核增殖和抑制晶体生长.     

脉冲电流细化金属凝固组织研究综述

评述了近年来脉冲电流细化金属凝固组织方面的研究进展,总结探讨了脉冲电流影响金属凝固组织机理的不同观点.指出脉冲电流细化金属凝固组织机理尚存争论,但是技术已经比较成熟,已具备工业应用的基本条件.     

脉冲电流强度对ZA12合金凝固组织的影响

研究了脉冲电流强度对ZA12合金凝固组织的影响。结果表明，较大强度的脉冲电流在细化合金凝固组织和改善力学性能方面的作用更为显著。较强的脉冲电流通过金属熔体时，一方面，会使金属熔体受到较大的径向压力，振动加剧，加速晶核游离；另一方面，显著促进熔体内部的对流，均匀溶质场和温度场，由此更好地细化了合金的凝固组织。     

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.     

金属凝固细晶技术及发展

介绍了凝固过程控制在材料加工技术中的地位,阐述了凝固过程的研究内容和凝固组织细化的作用,并对金属凝固组织细化技术中的浇注过程和传热条件控制方法、化学处理方法、机械处理方法以及外加物理场方法作了简单评述;认为温度扰动、成分扰动、外加超声波、脉冲电流或脉冲磁场不仅能有效地细化金属凝固组织,还可以避免其他细化方法对环境和金属材料本身的污染,有利于材料的循环利用.     

高密度脉冲电流对2024铝合金凝固组织的影响

研究了把高密度脉冲电流以外部瞬间能量和环境作功的形式注入到凝固过程中的高熔点2024铝合金熔体以细化其凝固组织，结果表明，高密度脉冲电流可以显著细化其凝固组织，讨论了高密度脉冲电流细化凝固组织的机理，指出了需要进一步解决的新问题。     

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。     

高密度脉冲电流对A356铝合金凝固组织的影响

研究了高密度脉冲电流对A356铝合金凝固组织的影响，实验中对液相线以下溶体的凝固过程在不同阶段进行电脉冲处理。对比实验结果表明：经过电脉冲处理后，A356的合金凝固组织得到明显细化；在同样的电脉冲条件下，凝固组织细化效果与电脉冲放电开始时间有关，凝固过程中放电开始时间越早，凝固组织细化效果越明显；反之，凝固组织细化效果较差；同时，脉冲充电电压越高，凝固组织细化程度越大。定量计算了脉冲电流产生的电磁力并分析了脉冲电流影响凝固组织的作用机制。     

脉冲电流对Al及Al-5.3%Zn合金宏观组织的影响

研究脉冲电流作用下凝固的纯Al及Al-5.3%Zn合金的宏观组织变化.实验表明:脉冲电流能够对纯Al及Al-5.3%Zn合金中晶粒的形状和尺寸产生比较显著的影响.与未施加脉冲电流相比,晶粒得到细化、等轴化.脉冲电流作用下剧烈的强迫对流促进晶粒从型壁上游离,增加金属熔体的形核率,晶粒得到细化.     

ZL102铝硅合金的脉冲电变质处理及其对力学性能的影响

对比分析了四种铸造工艺条件对ZL102铝硅合金砂型铸件凝固微观组织和拉伸性能的影响.研究结果表明:脉冲电流对铝硅合金中的α相细化效果显著,细化程度甚至优于Al-5%Ti细化剂的细化作用;脉冲电流可对共晶硅起到一定的变质作用,但是效果不如钠盐变质作用;脉冲电流与少量添加晶粒细化剂、变质剂的复合作用,可以细化凝固组织,改善铸件的力学性能.     

Refining mechanism of the electric current pulse on the solidification structure of pure aluminum

The refining mechanism of the electric current pulse (ECP) on the solidification structure of pure aluminum is systematically investigated by properly designed experiments. The experiment results show that the solidification structure cannot be refined by exerting an ECP on the high temperature liquid phase, indicating that the ECP has no inoculation effect on the liquid metal. The ECP has also no obvious influence on the solidification structure when it is applied during crystal growth, showing that the ECP cannot cause melting or break off the growing crystal. However, the very fine macrostructure is obtained by applying an ECP during the nucleation of the melt. The reason is that the ECP makes the crystal nuclei formed on the wall of the mould fall off and move freely in the molten metal, promoting the multiplication of crystal nuclei.     

电极和保温剂对脉冲电流细化晶粒的影响

在实际的铸造过程中应用脉冲电流要求电极插入熔体中并在熔体的上面覆盖保温剂.为了探明这两个因素对脉冲电流细化组织的影响,采用不同电极或不同保温剂进行了3组实验.通过比较不同条件下得到的凝固组织,发现在脉冲电流作用下电极和保温剂都对凝固组织的细化有明显的影响.进一步的分析表明,液面在凝固组织的细化中起到了关键性的作用,而且结果也支持了在脉冲电流作用下等轴晶主要来自液面的观点.     

Improving the carbon macrosegregation in high-carbon steel by an electric current pulse

Thus far, the relationship between the macrosegregation and refinement of solidification structures in metals is not clearly understood. In this paper, the effect of an electric current pulse (ECP) on the refinement of the solidification structure as well as carbon macrosegregation in high-carbon steel was investigated. The experimental results revealed that if central porosity exists in the solidification structure, the carbon macrosegregation in high-carbon steel cannot be improved by applying an ECP, although increased equiaxed dendrites and a reduced primary dendritic arm in a solidification structure were obtained after an ingot was exposed to an ECP. In contrast, after central porosity was eliminated, carbon macrosegregation was improved through the refinement of the solidification structure in high-carbon steel through the use of an ECP.     

电流对Al-4.5%Cu合金定向凝固组织的影响

为揭示脉冲电流对晶体生长的影响机理,研究了脉冲电流和直流电对Al-4.5%Cu合金定向凝固胞状树枝晶组织的影响。结果表明:脉冲电流和直流电都能消除二次枝晶臂,减小糊状区深度和宽度,使一次枝晶间距减小;比较而言,脉冲电流处理的固-液界面较为平直,而直流电使界面变得凸凹起伏。分析认为电流偏聚所形成的热效应导致胞晶分裂可能是电流影响胞晶一次间距的主要原因,而脉冲电流引起的强制对流使得固-液界面更加平直。     

铸型冷却强度对脉冲电流细化纯铝凝固组织的影响

通过改变脉冲电流参数和铸锭的冷却速度,研究了脉冲电流细化纯铝的规律.试验结果表明:在较快的冷却速度下脉冲电流峰值对组织细化程度的影响明显强于脉冲频率的作用.当频率超过200Hz后电流的热效应导致细化效果反而变差,同时电流的作用存在一个极限值,当电流峰值达到125A之后细化效果明显增强,但是继续提高参数,细化效果并没有随之提高.在较慢的冷却速率下,由于增加了脉冲电流的有效作用时间以及晶核迁移的时间,易于获得等轴晶组织.     

电流在金属凝固过程中的应用

综述了连续电流和脉冲电流在金属凝固过程中的应用现状,从理论上归纳和分析了电流对凝固过程产生作用的主要机制,并对电流在凝固过程中的应用和研究进行了展望。     

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。     

电场在金属凝固过程中的应用和机制评述

综述了当前国内外有关电流在金属凝固过程中的应用现状,从理论上归纳和分析了电流对凝固产生作用的主要机制,对电流在凝固过程中的应用和进一步研究进行了展望.     

电场在金属凝固过程中的应用和机制评述

综述了当前国内外有关电流在金属凝固过程中的应用现状,从理论上归纳和分析了电流对凝固产生作用的主要机制,对电流在凝固过程中的应用和进一步研究进行了展望。     

电脉冲改善金属材料组织的应用现状

综合评述了电脉冲作用下金属凝固过程、非晶结构的纳米晶化以及金属快速再结晶等方面的研究进展,着重介绍了电脉冲在材料加工过程中的作用机理.