电磁能对ZL102铝合金凝固组织的影响

发布时间：2023-09-16 10:16

　　由于脉冲磁场具有无接触传递热能和动能特点,现已广泛运用于材料加工和冶金等领域。利用脉冲磁场与金属之间的相互作用,可以达到细化凝固组织、改善金属质量、提高力学性能、改善偏析的目的,是一种名副其实的绿色处理方法。本文采用自制的实验设备,研究了在不同磁场处理温度和磁场处理时间下,脉冲电磁能对ZL102铝合金凝固组织的影响,并对组织中Si和Fe的偏析进行了探索。研究发现,随着磁场处理温度的降低,块状硅相减少,硅相之间的距离减小,硬度得到提高。当磁场处理温度为600℃时,组织的细化效果最好,硅相之间的距离减少了56.18%,硬度提高了10.29%。块状硅相主要集中在铸锭芯部,边部较少,经磁场处理过后,组织均匀性得到改善。脉冲电磁能改变了铝合金凝固时的相变温度,液相线温度降低了3℃,固相线降低了0.6℃,出现了过冷现象。试样在光学显微镜下和扫描电镜下观察到的微观组织基本一致,通过对组织中不同形貌的硅相进行能谱分析,发现块状和针状硅相全部由Si组成,基体全部由Al构成,纤维状硅相中,Si含量较多,Al含量较少,且硅相越细小,Al含量增多。在工厂的实际应用中,熔体受流速、溜槽截面积等的影响,脉冲磁场对...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 研究的背景
    1.2 Al-Si系合金简介及应用
    1.3 细化初晶硅的主要方法
        1.3.1 变质处理
        1.3.2 快速凝固
        1.3.3 半固态搅拌
        1.3.4 超声波处理
    1.4 磁场在合金凝固过程中的研究现状
        1.4.1 磁场对晶体形貌的影响
        1.4.2 磁场对固液相线温度的影响
        1.4.3 磁场对宏观偏析的影响
        1.4.4 磁场对晶粒大小的影响
    1.5 本课题研究的意义及内容
2 试验平台及试验过程
    2.1 试验平台
        2.1.1 脉冲磁场特性
        2.1.2 脉冲电磁场的波形特点
        2.1.3 试验装置
        2.1.4 脉冲电磁能分析
    2.2 试验过程
3 磁场处理温度对ZL102 铝合金凝固组织的影响
    3.1 ZL102 铝合金宏观表面分析
    3.2 磁场处理温度对ZL102 铝合金微观组织的影响
    3.3 电磁能对凝固温度的影响
    3.4 磁场处理温度对ZL102 铝合金硬度的影响
    3.5 ZL102 铝合金组织的扫描电镜及能谱分析
    3.6 本章小结
4 磁场处理时间对ZL102 铝合金凝固组织的影响
    4.1 磁场处理时间对ZL102 铝合金微观组织的影响
    4.2 磁场处理时间对ZL102 铝合金硬度的影响
    4.3 本章小结
5 电磁能对ZL102 铝合金偏析的影响
    5.1 脉冲电磁能对铸锭Si偏析的影响
    5.2 脉冲电磁能对铸锭Fe偏析的影响
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3846831