磁致振蕩對(duì)金屬凝固行為的影響.pdf

1、本文提出一種新型的外場(chǎng)處理技術(shù)——磁致振蕩，即利用高頻脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)在金屬熔體的表層產(chǎn)生電磁振蕩，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬熔體的無(wú)接觸有效處理。本文分別以純鋁、Sn-10.4％Sb合金為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)磁致振蕩下金屬凝固組織和凝固過(guò)程的變化規(guī)律進(jìn)行了研究，并對(duì)磁致振蕩下金屬凝固組織細(xì)化的機(jī)制進(jìn)行了探討。 本文首先研究了磁致振蕩下工藝參數(shù)對(duì)于純鋁凝固組織和凝固過(guò)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(shí)間隨著處理電壓、處理頻率、澆注溫度的增加而增長(zhǎng)，趨膚深度的增加也可以增長(zhǎng)試樣的凝固時(shí)間。在本文研究條件下，處理電壓的變化對(duì)于試樣凝固組織和凝固時(shí)間的影響最為顯著，而澆注溫度的變化對(duì)凝固組織影響最??；對(duì)于試樣凝固時(shí)間，處理頻率的變化對(duì)其影響最小。 對(duì)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(xì)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(duì)于純鋁不同凝固階段的振蕩處理實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在熔體形核階段進(jìn)行處理效果最明顯，且晶粒尺寸隨處理時(shí)間的增加而減??；在高溫孕育區(qū)和凝固平臺(tái)后期進(jìn)行振蕩處理時(shí)，效果不明顯。 最后通過(guò)在純鋁熔體不同位置處放置不同形狀的不銹鋼網(wǎng)對(duì)純鋁熔體固液兩相進(jìn)行分隔，以研究磁致振蕩下純鋁凝固組織細(xì)化的增殖核心的來(lái)源。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，磁致振蕩細(xì)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(xì)化，也就是磁致振蕩處理