電磁場對鑄造鋁合金凝固過程的影響.pdf

1、半固態(tài)技術作為21世紀最有前途的金屬材料加工技術，已經被廣泛運用于各大領域。電磁攪拌作為制備半固態(tài)漿料中重要的一環(huán)，對合金漿料的凝固過程具有重要影響，直接關系到樣品微觀組織形貌的優(yōu)劣。本文分別采用ZL203和6061兩種鋁合金作為研究對象，主要研究電磁攪拌和稀土對合金凝固過程及微觀組織形貌的影響
　　首先，采用變頻控制的電磁攪拌裝置制備了半固態(tài)ZL203鋁合金漿料，分析不同攪拌時間和攪拌頻率下α-Al相形貌和尺寸，研究了在連續(xù)攪拌

2、過程中變換頻率對合金熔體進行分級攪拌的影響。結果表明：分級攪拌可以有效地改善半固態(tài)合金漿料的質量；適合于半固態(tài)ZL203合金的分級電磁攪拌工藝為：ZL203合金經670℃澆注后，先在40Hz的頻率下攪拌5s，再在30Hz的頻率下攪拌10s，并于620℃溫度下保溫5min。經此工藝制備的半固態(tài)ZL203合金鑄錠具有較高質量，其中心部區(qū)域晶粒平均等積圓直徑為85.62μm，平均形狀因子為0.86；邊緣區(qū)域晶粒的平均等積圓直徑為84.52μm

3、，平均形狀因子達到0.85。另外，還研究了電磁攪拌條件下添加稀土時對合金微觀組織的細化機理，結果表明：在加入0.4％Er的條件下，Er以Al3Er的形式存在與以單質的形式存在相比，前者細化晶粒的效果更好。
　　利用低頻率電磁攪拌制備了半固態(tài) ZL203合金漿料，研究了電磁攪拌對Cu在Al基體中濃度的影響。實驗中將ZL203合金在固液相線區(qū)間內選擇不同溫度進行澆注，并在等溫電磁攪拌后進行緩慢冷卻至固相線以下，之后進行水冷。實驗結果表

4、明：電磁攪拌可以提高Cu在Al中的濃度，減少了Cu在晶間的偏析程度；合金的澆注溫度對Cu在Al中的濃度有一定影響，濃度隨著澆注溫度的降低而增加，且晶間偏析降低。
　　應用低過熱度澆注和電磁攪拌技術制備了半固態(tài)6061鋁合金漿料，研究了澆注溫度和電磁攪拌對半固態(tài)6061鋁合金的微觀組織形貌的影響。試驗結果表明：澆注溫度對半固態(tài)6061鋁合金的凝固組織影響很大，半固態(tài)6061合金在660℃下澆注的晶粒最為細??；電磁攪拌可以有效地改善半