脉冲磁场作用下矩形截面宽厚比对K4169高温合金晶粒细化的影响

发布时间：2019-06-16 17:04

【摘要】：研究了脉冲磁场作用下K4169高温合金矩形截面试件的凝固组织以及具有不同宽厚比矩形截面试件的晶粒细化效果,计算模拟了脉冲磁场作用下试件熔体中电磁场和流场的分布情况,并对细化机理进行了分析.实验结果表明,施加脉冲磁场后,K4169高温合金矩形试件的凝固组织得到了不同程度的细化,当试件宽厚比为1时,施加脉冲磁场可以使凝固组织晶粒显著细化;随着试件宽厚比增大,脉冲磁场的晶粒细化效果减弱.计算模拟结果表明,脉冲磁场在熔体中产生周期性的压-拉电磁力,导致熔体产生周期性振荡和呈环流形式的对流.在相同磁感应强度的脉冲磁场作用下,试件宽厚比越接近1,试件内的电磁力和流速越大,有利于模壁晶核游离及枝晶臂破碎,从而使晶粒得到细化.
[Abstract]:The solidification structure of K4169 superalloy rectangular section specimen under the action of pulse magnetic field and the grain refinement effect of rectangular section specimen with different width-thickness ratio were studied. the distribution of electromagnetic field and flow field in the melt of K4169 superalloy under pulse magnetic field was calculated and simulated, and the refinement mechanism was analyzed. The experimental results show that the solidification microstructure of K4169 superalloy rectangular specimen is refined to varying degrees after the application of pulse magnetic field, and the grain refinement effect of pulse magnetic field is weakened with the increase of width-thickness ratio of K4169 superalloy when the width-thickness ratio of K4169 superalloy is 1, and the grain refinement effect of pulse magnetic field is weakened with the increase of width-thickness ratio of K4169 superalloy. The simulation results show that the pulse magnetic field produces periodic pressure-pull electromagnetic force in the melt, which leads to the periodic oscillation and circulation of the melt. Under the action of pulse magnetic field with the same magnetic induction intensity, the closer the width to thickness ratio of the specimen is, the greater the electromagnetic force and velocity in the specimen are, which is beneficial to the separation of crystal core and the breakage of dendritic arm in the die wall, so that the grain can be refined.
【作者单位】： 中国科学院金属研究所;
【基金】：国家自然科学基金项目51034012 国家重点基础研究发展计划项目2010CB631205资助~~
【分类号】：TG132.3

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2500684