圆台形冒口脉冲磁致振荡处理对Al-Si合金铸锭凝固均质化的影响

脉冲磁致振荡凝固均质化是一项新技术.研究了圆台形冒口脉冲磁致振荡处理对Al-Si合金铸锭流场、凝固组织和宏观偏析的影响.结果表明:对圆台形冒口施加脉冲磁致振荡的铸锭内形成了两个方向相反的环流,即下环流和上环流,下环流方向为中心向下、边缘向上,上环流方向则与之相反.环流的形成有利于铸锭内温度场的均匀化和自由晶在铸锭中心沉...     

脉冲磁致振荡作用下Ga-In-Sn液态合金中熔体流场的数值模拟

采用多物理场数值模拟软件Comsol,结合超声多普勒测速仪,对Ga-In-Sn液态金属模铸过程中熔体流速进行了数值模拟和试验测定。研究了脉冲磁致振荡线圈与熔体高度方向的相对位置变化对熔体流场的影响。结果表明:在脉冲磁致振荡外场作用下,给定脉冲电流及频率条件,将脉冲磁致振荡线圈置于模铸熔体水平中线位置时,其内部流场环境对模铸凝固组织的细化效果最佳。     

脉冲磁致振荡下Al-4.5wt%Cu合金微观组织形态

应用脉冲磁致振荡技术处理Al-4.5wt%Cu合金的凝固过程,并用快速凝固装置固化初生α-Al相。结果表明,合金凝固前期,熔体固相分数小,温度高,脉冲磁致振荡主要促进熔体形核,此刻初生α-Al相微观形貌细小,圆整。随着处理时间的延长,熔体温度降低,脉冲磁致振荡难以抑制晶核的快速生长,新、老晶核竞相生长,并发生吞并或融合,晶粒粗大,形状复杂。一定放电频率的脉冲磁致振荡处理能有效抑制初生α-Al相的长大,频率越高,抑制效果越好,且初生α-Al相随着放电频率的增高变得更加细小、圆整。     

PMO脉冲参数对钢液内电磁场和流场分布的影响

运用ANSYS软件对脉冲磁致振荡(PMO)作用下18 t钢锭凝固过程中电磁场和流场的分布进行了数值模拟,并研究了脉冲参数对钢液内部磁感应强度、焦耳热和钢液流速的影响。结果表明:当电流峰值一定时,改变脉冲宽度会改变磁场作用区域的大小,而钢液流速及磁感应强度的最大值保持不变。当脉冲宽度一定时,增加电流峰值会使钢液流速及磁感应强度的峰值成倍增加。     

HPMO作用下铸锭内部电磁场、流场和温度场的数值模拟

建立了冒口脉冲磁致振荡(HPMO)作用下18 t铸锭凝固过程的数学模型,运用商业软件ANSYS对铸锭凝固过程的电磁场、流场和温度场的分布进行了数值模拟。研究结果表明,HPMO在铸锭内部产生的电磁效应主要集中在铸锭冒口区域,并随时间和空间不断变化,该结果为HPMO在大铸锭工业生产中的应用提供了重要的参考依据。     

PMO-EMS组合调控提高铸坯均质化应用实践

脉冲磁致振荡(PMO)凝固均质化技术是通过促进形核并形成“结晶雨”细化凝固组织、提高铸坯均质化的一项原创技术。生产实践表明,该技术对提高连铸坯等轴晶率、降低偏析具有显著作用。将PMO与电磁搅拌(EMS)进行优化组合,利用EMS的搅拌作用,将PMO形成的“结晶雨”均匀分布于铸坯心部,消除等轴晶区偏心问题,从而大幅度提高铸坯组织对称性和均质化效果稳定性。结果表明,应用PMO-EMS组合调控技术可显著提高铸坯均质化水平,以轴承钢GCr15和齿轮钢20CrMnTi为例,等轴晶区对称性明显增加,偏析指数则可以分别控制在1.04和1.05以内。     

脉冲波形对金属熔体内部电磁场分布的影响

建立了金属熔体内部电磁场分布的3-D模型,运用Maxwell软件模拟了正弦波、方形波和三角波脉冲电流作用下熔体内部磁感应强度的分布情况。结果表明,脉冲波形对金属熔体内部电磁场的分布及金属凝固组织的细化效果有很重要的影响。相同脉冲电流峰值和脉宽时,方形波的脉冲电流在金属熔体内部产生的感应电磁场强度大于三角波和正弦波。     

脉冲磁致振荡凝固均质化技术及装备

 脉冲磁致振荡(PMO)是上海大学先进凝固技术中心历经18年开发成功的凝固组织细化和均质化技术,是冶金领域近年来取得的一项原创性技术突破。目前,PMO技术与装备已成功实现商业化应用。研究和应用表明,PMO可以显著细化凝固组织并提高等轴晶占比,在连铸坯凝固组织细化和均质化方面效果显著、稳定,且对连铸工艺适应性强。简述了其技术原理、装备组成及其对连铸坯凝固均质化的作用效果。目前,适用于大断面铸坯的PMO凝固均质化技术正在研发阶段,今后该技术有望在各种连铸机型上运用。     

PMO对GCr15轴承钢矩形坯心部微观组织及元素分布的影响

为了改善220 mm×260 mm矩形GCr15轴承钢铸坯心部组织,提高元素分布均匀性,以稳定轴承产品质量,在凝固过程中利用脉冲磁致振荡(简称PMO)技术对铸坯进行处理.取样检测结果表明,相比未经过PMO技术处理的铸坯(对比坯),PMO处理坯的中心缩孔明显减小,凝固组织的初生相占比波动显著降低,C、Cr、Mn、Si元素...     

PMO对42CrMoA钢?300 mm圆坯枝晶组织的影响

枝晶形貌是影响铸坯元素分布、缩孔缩松及性能的重要因素，细化枝晶能够有效提高铸坯质量。研究了PMO处理对42CrMoA钢?300 mm连铸圆坯枝晶形貌的影响。研究发现，PMO处理坯的柱状枝晶生长方向发生偏转，枝晶臂间距明显减小，其中一次枝晶臂间距减小率为10%～35%,二次枝晶臂间距减小率为25%～35%。分析认为，PMO造成凝固前沿热流方向及溶质场变化，导致枝晶重新竞争生长，因此一次枝晶生长方向发生改变，且一次枝晶臂间距减小。另外，PMO在铸坯凝固前沿形成感生电流，固液相电导率差异造成枝晶尖端电流聚集，进而导致曲率半径增大，降低了细枝晶的溶解速率，抑制了二次枝晶的熟化过程，因此二次枝晶臂间距减小。研究结果为今后利用PMO改善铸坯枝晶组织提供了指导。