表面脉冲电磁场处理下7A04铝合金凝固组织演变

采用一种新型熔体表面脉冲电磁技术对7A04超硬铝合金凝固组织进行细化处理。通过分析脉冲电磁场对组织形貌、晶体择优取向及凝固温度过程的影响,探讨脉冲电磁场下凝固组织演变机理。结果表明,随着脉冲电磁场强度增加,凝固组织发生球化细化→枝晶化再粗化的转变;在磁场强度为241mT时,晶粒尺寸可降低40%左右。由于晶体磁各向异性产生的磁能差导致凝固初期尺寸为225nm~100μm的晶粒发生转动,晶粒择优生长;此外,在脉冲电磁场孕育处理条件下,熔体凝固初期温度升高导致固相分数降低,有利于晶核运动,也可获得良好的组织细化效果。     

电磁能对半连续铸造Al-Si-Cu-Mg合金微观组织与成分偏析的影响

应用新型熔体表面电磁能处理技术对半连续铸造Al-Si-Cu-Mg合金进行电磁能处理,探究电磁能对半连续铸造Al-Si-Cu-Mg合金微观组织与成分偏析的影响。利用光学显微镜（OM）与等离子发射光谱仪对铸锭横断面进行微观组织观察与成分检测。实验结果表明,电磁能作用下,初晶Si减小、形状因子增加,偏聚情况得到改善。α-Al尺寸与二次枝晶臂间距减小。电流增加至40 A,初晶Si尺寸减小29.76%左右,形状因子增加至0.51左右,形状更加接近圆形。心部微观组织中α-Al等积圆直径为18μm,二次枝晶臂间距为11.28μm,边部微观组织中α-Al等积圆直径为11μm,二次枝晶臂间距为7.2μm。以电流40 A为例,电磁能作用下,溶质元素Si, Cu, Mg相对偏析度降低,元素分布更加均匀,溶质元素的成分偏析被显著改善。分析电磁能作用下形核过程,认为电磁能作用合金熔体内的原子集团,改变合金熔体的结构,是电磁能细化合金微观组织的重要原因。     

铝合金表面脉冲电磁场对半连续铸造晶粒的细化

采用一种新型熔体表面脉冲电磁技术对7A04铝合金半连续铸造凝固组织细化处理,分析脉冲电磁场对凝固组织及性能的影响.引入势能的观点,探讨脉冲磁能作用下的晶体形核动力学及初生晶核运动形式.结果表明,经表面脉冲电磁场处理后,凝固组织由晶粒尺寸粗大的玫瑰结构转变为细小且圆整的球状结构,铸锭心部及边部晶粒尺寸分别下降22.7%和14.2%,强度、塑性均有提高.动力学分析认为,脉冲电磁能降低体系形核所需的临界吉布斯自由能是增加形核率的重要原因,同时可导致初生α-Al运动的势能增加,促使初生α-Al颗粒优先到达稳定位置.     

电磁能对Al-Si-Cu-Mg-Ni活塞合金铸锭组织的影响

应用新型脉冲电磁场晶粒细化技术对Al-Si-Cu-Mg-Ni活塞合金熔铸中进行脉冲电磁场处理,探究电磁能对Al-Si-Cu-Mg-Ni活塞合金铸态微观组织的影响.利用光学显微镜(OM)与场发射扫描电镜(FESEM)对Al-Si-Cu-Mg-Ni活塞合金铸锭进行微观组织观察.结果表明,施加脉冲电磁场情况下,铸锭组织中初生...     

脉冲电磁能对7A04铝合金凝固组织细化机理的影响

在7A04铝合金凝固过程中施加脉冲电磁场,研究了脉冲电磁能对其凝固组织细化的影响,同时结合形核动力学进行了细化机理的研究。结果表明:在脉冲电磁能作用下,7A04铝合金可形成细小圆润的等轴晶,且细化程度与电磁能密度成正比。在频率为20 Hz时,磁能密度最大为2312 J/m~3,磁能渗入效果最佳,合金的平均晶粒尺寸减小30%。动力学分析认为,脉冲电磁能降低了体系形核所需的临界吉布斯自由能,形核率提升是合金晶粒细化的重要原因。