电磁搅拌方式和稀土对半固态A356合金凝固组织的影响

通过双向电磁搅拌和稀土元素制备了半固态A356铝合金浆料.利用OM、XRD和SEM研究磁场频率30 Hz搅拌12 s时,无稀土、单一稀土0.5 %Ce（质量分数,下同）、混合稀土0.3 %La+0.2 %Yb以及电磁搅拌方式(单向连续搅拌、双向连续搅拌、双向间歇搅拌)对初生相形貌的影响.结果表明:在控制稀土等同总百分含量下,混合稀土对凝固组织优化程度大于单一稀土和无稀土,初生相平均等积圆直径和形状因子达到36.4 μm、0.82;在此基础上进一步对熔体施加不同搅拌方式处理,试验发现双向连续搅拌作用液态熔体形成了强烈的紊流和惯性冲击,加快了凝固体系的质量传输热量传递,晶粒尺寸和形貌相较于单向连续搅拌、双向间歇搅拌更加细小圆整.      

熔体搅拌方式对半固态A356-0.5Ce合金凝固组织和力学性能的影响

结合双向间歇电磁搅拌与低过热度浇注复合工艺制备了凝固组织、拉伸性能较为理想的半固态A356-0.5Ce(质量分数)合金铸锭,通过OM分析铝熔体施加不同搅拌方式(无搅拌、30Hz单向连续电磁搅拌以及30Hz双向间歇电磁搅拌)对初生α相晶粒尺寸和形态的影响规律。结果表明,在30 Hz双向间歇电磁搅拌条件下初生晶粒细化球化程度较好,平均等积圆直径为35.9μm,形状因子为0.79。利用SEM研究了3种搅拌方式下合金铸锭的拉伸性能与断口形貌。相较于常规铸造,30Hz单向连续电磁搅拌和30 Hz双向间歇电磁搅拌作用下合金的抗拉强度由125 MPa分别增至143、176 MPa;延伸率由4.2%增至5.4%、7.8%,断裂机制由脆性解理断裂过渡为韧性断裂。     

电磁搅拌对半固态钢铁组织的影响

研究电磁搅拌对半固态铸铁初生奥氏体和弹簧钢铸态组织的作用.研究表明:铸铁在凝固过程中,经过短时间的电磁搅拌,粗大的初生奥氏体枝晶就可以被破碎细化,而且随着搅拌功率的加大,初生奥氏体更加球状化或非枝晶化;经过电磁搅拌,引起铸铁熔体的强烈流动和温度起伏,加速了初生奥氏体枝晶二次臂的熔断和一次臂的缩短,最终使树枝状初生奥氏体转变为球状的初生奥氏体.研究还表明:电磁搅拌可以明显细化弹簧钢的柱状枝晶,代之以细等轴晶.     

电磁搅拌方式对A356铝合金凝固组织形貌分形维数的影响

利用分形几何中的分形维数定量表征了铝熔体经低过热度浇注和电磁搅拌作用下半固态合金浆料中初生相的尺寸细化和球化程度.通过OM、Matlab软件平台编制计盒维数法计算程序,研究半固态初生相α-Al形貌的分形特征和电磁搅拌方式对其形貌分形维数变化规律的影响.结果表明,合金的凝固组织具有分形特征,可通过分形维数对初生相尺寸细化和球化程度进行定量表征.初生相的形貌分形维数随搅拌方式由无搅拌、单向连续搅拌过渡到双向连续搅拌时,呈逐渐减小的变化规律,是一个降维的过程.在双向连续搅拌作用下初生相的分形维数最小,晶粒细化球化程度达到最佳     

稀土细化剂对半固态A356铝合金等温热处理组织的影响

利用低温浇注与晶粒细化法制备了半固态A356铝合金坯料,研究了在细化剂作用下等温热处理工艺条件对其组织的影响规律.研究结果表明,稀土细化剂的加入对试样等温热处理前的铸态组织和热处理后的加热组织都有明显的改善作用,且稀土细化及低温浇注共同作用时,所获得的半固态非枝晶A356铝合金试样等温热处理最佳工艺条件为583℃下保温30 min,此时坯料触变性良好,其晶粒平均圆度达到0.83,晶粒平均等积圆直径达到80μm.     

电磁搅拌对Cu-Ag合金凝固组织及性能的影响

在不同电磁搅拌条件下,Cu-Ag合金凝固后Ag含量及合金性质是不同的,因此,有必要在不同电磁搅拌条件下对Cu-Ag合金凝固组织及性能进行反复的实验和分析。分析结果表明,电磁搅拌条件对Cu-Ag合金凝固组织及性能有着重要的影响,在初生阶段Cu的枝晶会发生变化,导致整个共晶组织都发生变化,从而影响合金凝固组织的状态及性能。     

立弯式浇道对半固态A356铝合金浆料组织的影响

采用立弯式浇道制备A356铝合金半固态浆料,研究了浇注温度对A356铝合金半固态浆料组织的影响,并考察了浆料经过均热处理后的组织。结果表明,采用立弯式浇道可以制备出半固态浆料,在本实验条件下,获得理想的半固态A356铝合金浆料的浇注温度为630℃和640℃,而且随着浇注温度的降低,初生相的形态由树枝状→蔷薇状→颗粒状转变;经过感应均热后,初生相更圆整,且尺寸、分布都很均匀。     

电磁搅拌对轴承钢凝固组织的影响

通过轴承钢的静态浇铸实验,研究了电磁搅拌对轴承钢铸锭凝固组织的影响。推导出成分过冷度计算公式和极对数为3时的电磁力计算公式,运用该公式分析了电磁搅拌对轴承钢铸锭凝固组织的影响机理。实验结果表明:电磁搅拌有利于轴承钢凝固过程中柱状晶向等轴晶的转变,随着电磁力的增加,铸锭的等轴晶比率由17.6%增大到43.6%,改善了铸锭的内部质量。     

半固态A356-Nd合金中Nd_XAl_Y化合物对凝固组织细化的影响

研究了Nd对半固态A356铝合金凝固组织细化的影响。在铝熔体中随着Nd添加量由0.1%～0.8%变化,会先后生成NdAl_2、NdAl_3、Nd_3Al_(11)、NdAl四种稀土铝化物,并且按照(块状-小豆状)-(颗粒状-短棒状)-(针状-条状)-(板状)进行形貌演变。通过不同维度的错配度计算,在形核基底(Nd_XAl_Y)与初生相的不同匹配关系里,Nd_XAl_Y按照NdAl_2(半共格)-NdAl_3(11.53%)-Nd_3Al_(11)(6.13%),依次呈现出有效形核-中等有效形核-(接近)最有效形核的特质,因此NdAl_2、NdAl_3、Nd_3Al_(11)均可以作为有效形核质点,而NdAl与铝基体严重分离,不宜作为有效形核质点。借助OM、SEM、EDS、XRD,分析出不同的Nd添加量对初生相的细化侧重点不同,结合对应生成Nd_XAl_Y的物化特性、形貌演变过程及有效性高低,阐明了在0.3%Nd和0.6%Nd添加量时,对应拟合曲线获得最值的原因,并优选出0.6%Nd时生成的共晶产物Nd_3Al_(11)是初生相最有效的异质形核基底。实验表明,在A356铝合金中添加0.6%Nd,并在650℃浇注625℃保温1 min后水淬,对应晶粒平均等积圆直径为79.828μm,形状因子为0.605,有效初生相个数为86,获得的初生相细化效果最好。     

施加复合电磁搅拌对A357合金微观组织的影响

在半固态加工技术中，电磁搅拌是最早应用于制备非枝晶浆料的方法之一，同时也是半固态触变压铸技术最早获得工业应用的重要技术基础之一。采用自行开发的电磁搅拌器，研究了多种不同电磁搅拌方式在不同工艺条件下，单独施加或复合施加对A357合金微观组织的影响。试验结果表明：单一施加旋转感应电磁搅拌时，浆料径向组织很不均匀；单一施加无芯感应电磁搅拌。当搅拌电流较小时，径向组织也不均匀，增大电流，浆料质量有明显改善；采用（旋转感应＋无芯感应）复合电磁场进行复合电磁搅拌时，可在电流较小时获得满意的浆料质量。     

稀土La对半固态A356初生相细化机制的研究

利用Al-La稀土中间合金对液态A356铝合金进行了细化处理,并用低过热度浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了稀土La对所制备半固态A356铝合金的初生α相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,含有适量稀土La的A356铝合金经低过热度浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A356铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌.稀土La对半固态A356铝合金的初生α相细化机理可能与稀土在铝合金中诱发的共晶反应有关.     

电磁搅拌改善连铸坯的凝固组织

一、前言 70年代以后,钢的连铸技术的发展转入了厚钢板、机械制造用捧钢,无缝钢管等高级钢的连铸化新阶段。在这情况下消除连铸坯特有的中心偏析缺陷就成了重大课题。新日铁自1971年以来便致力于电磁搅拌技术应用于钢的连铸工艺。并于1973年开发成功实用的电磁搅拌技术。现在新日铁株式会社几乎所有的连铸机都附设了电磁搅拌装置。 本论文将阐明关于电磁搅拌及其操作因素和凝固组织的关系,进而也涉及产品质量的改善。     

电磁搅拌对GH4169合金1 t电渣锭凝固组织的影响

研究了 1 t电渣锭重熔过程未加电磁搅拌和6 Hz,50 - 200 A电磁搅拌对GH4169合金(/% ：0.04C, 0.21Si,0.05Mn,52. 85Ni,19. 8OCr,5.20Nb,3.05Mo,0.55A1,1.02Ti)凝固组织的影响。结果表明,电磁搅拌可以显 著细化合金晶粒,增大等轴晶比率,降低二次枝晶间距;但当搅拌电流N100 A时,电渣锭的共晶组织增多,降低了 电渣锭的塑性;当电流为50 A,频率为6 Hz时,等轴晶比例最高,二次枝晶间距最小,电渣锭中心位置Laves相含量 最低,合金中共晶组织最少,合金塑性最好。     

稀土La对半固态A356初生α相细化机制的研究

利用Al-La稀土中间合金对液态A356铝合金进行了细化处理,并用低过热度浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了稀土La对所制备半固态A356铝合金的初生α相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,舍有适量稀土La的A356铝合金经低过热度浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A35...     

电磁搅拌改善板坯凝固组织的试验研究

采用正交设计方法,考查电磁搅拌工艺参数对铸坯质量的影响。并利用优化的电磁搅拌参数,进行大量的工业试验,研究了电磁搅拌对板坯凝固组织的等轴晶率和枝晶臂间距的影响。试验结果表明,铸坯的等轴晶率提高了9．48％,一、二次枝晶臂间距分别缩小了6％和11．7％,细化了组织,显著改善了铸坯的质量。     

结晶器电磁搅拌对轴承钢矩形坯凝固组织的影响研究

通过分析轴承钢矩形坯结晶器电磁搅拌工艺参数对二次枝晶间距、冷却速度及等轴晶率的影响,得出了不同断面轴承钢矩形坯的二次枝晶间距与冷却速度、拉速、搅拌电流及频率的关系,为确定轴承钢最佳电磁搅拌工艺参数提供指导。     

电磁搅拌对重轨钢凝固组织及均质性的影响

为提升重轨钢均质性和致密性,通过试验对比分析连铸电磁搅拌对大方坯重轨钢凝固组织及均质性的影响.结果表明:无电磁搅拌工艺条件下,铸坯凝固组织无明显分区,枝晶组织致密且铸坯窄面至距离窄面80 mm区域的均质性较好,但铸坯中心偏析严重;通过取消结晶器电磁搅拌(M-EMS)并采用凝固末端电磁搅拌(F-EMS)有利于重轨钢均质性...     

稀土Y在电磁搅拌条件下对半固态ZL101铝合金初生α相的影响

选用稀土Y 作为ZL101 铝合金的细化剂,同时结合自制变频控制的电磁搅拌设备对合金进行短时弱电磁搅拌,探讨了稀土细化半固态合金的机制和不同电磁搅拌频率,对半固态ZL101-Y 铝合金凝固组织中不同区域的初生α 相的影响及最佳的电磁搅拌频率参数.研究表明:液态ZL101-Y合金经620 ℃低过热度浇注,并在频率为30 Hz 的条件下搅拌15 s,于590 ℃保温5 min 后,其初生α 相的形貌和尺寸达到最佳,其中心部晶粒平均等积圆直径为64.95 μm,平均形状因子为0.80,而边缘晶粒的平均等积圆直径为58.97 μm,平均形状因子达到0.83.在此条件下,半固态ZL101 合金浆料的初生α 相形貌及尺寸好且沿径向分布较均匀.