磁致振蕩對金屬凝固行為的影響.pdf

1、本文提出一種新型的外場處理技術(shù)——磁致振蕩，即利用高頻脈沖強磁場在金屬熔體的表層產(chǎn)生電磁振蕩，該技術(shù)可實現(xiàn)對金屬熔體的無接觸有效處理。本文分別以純鋁、Sn-10.4％Sb合金為實驗材料，對磁致振蕩下金屬凝固組織和凝固過程的變化規(guī)律進行了研究，并對磁致振蕩下金屬凝固組織細化的機制進行了探討。 本文首先研究了磁致振蕩下工藝參數(shù)對于純鋁凝固組織和凝固過程的影響規(guī)律。結(jié)果表明，試樣晶粒尺寸隨著處理電壓、處理頻率、趨膚深度的增加而減小，隨

2、著澆注溫度的增加而略有增大；試樣的凝固時間隨著處理電壓、處理頻率、澆注溫度的增加而增長，趨膚深度的增加也可以增長試樣的凝固時間。在本文研究條件下，處理電壓的變化對于試樣凝固組織和凝固時間的影響最為顯著，而澆注溫度的變化對凝固組織影響最??；對于試樣凝固時間，處理頻率的變化對其影響最小。 對于Sn-10.4％Sb合金的磁致振蕩處理發(fā)現(xiàn)，振蕩可以明顯的細化合金凝固組織，并且極大的減小鑄件內(nèi)部比重偏析，使鑄件上下部的β相的比例趨于一致。

3、 對于純鋁不同凝固階段的振蕩處理實驗，發(fā)現(xiàn)在熔體形核階段進行處理效果最明顯，且晶粒尺寸隨處理時間的增加而減?。辉诟邷卦杏齾^(qū)和凝固平臺后期進行振蕩處理時，效果不明顯。 最后通過在純鋁熔體不同位置處放置不同形狀的不銹鋼網(wǎng)對純鋁熔體固液兩相進行分隔，以研究磁致振蕩下純鋁凝固組織細化的增殖核心的來源。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，磁致振蕩細化純鋁凝固組織的原因是振蕩的處理使得晶核從型壁上不斷地脫落，從而使熔體內(nèi)部晶核數(shù)增殖而細化，也就是磁致振蕩處理