稳恒磁场及直流电场对铝硅合金凝固过程及组织性能的影响研究

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1、中北大学学位论文稳恒磁场及直流电场对铝硅合金凝固过程及组织性能的影响研究摘要本文主要研究稳恒磁场、直流电场以及电磁场对铝硅合金凝同过程及组织性能的影响。本研究的主要工作及研究结果如下：作者在中北大学山西省铸造新工艺工程技术研究中心所提供实验条件和环境的基础上，通过自主设计、制造、安装了实验设备，研究了稳恒磁场、直流电场及电磁场对ZLI14A合会凝固过程的影响。在凝固过程对试样施加一横向稳恒磁场，在液相流动的过程将受到一垂直的磁场力作用，对固一液界面处的晶体生长起到一定的扰动作。对细化组织提高伸长率和抗拉强度产生了积极的影响。在凝固过程对试样施加一与凝固方向平行的电场后，该电场会引起尚未完

2、全电离的金属溶液发生完全电离，产生一较强的感生磁场，那么其他部位的电流处在该磁场之中，该处的熔体必然受到Lorenz的作用，改变了凝固的过冷度。提高了金属的凝固速率，有助于细化组织和提高韧塑性能。在凝固过程对试样施加一J下交的电磁场，熔体将受到电磁力、重力以及由感生电流产生的电磁力系统中，该电磁力系统不仅提高了固一液界面的温度梯度，而且强化液相流动。界面处的过冷度也相应提高，同时引起共晶的相间距减少，细化了凝固组织．提高了抗拉强度和伸长率。电磁场对凝固过程影响是一个长期过程，该技术能够优化凝固过程，控制和改善凝固组织及性能，笔者希望能在以后的学习工作中，对电磁铸造方向作进～步研究分析，力

3、求将定性的影响机理转化为定量的影响因素，为电磁铸造工艺提供更加确凿的理论依据。关键词：稳恒磁场，直流电场，电磁场，凝固过程，组织性能中北大学学位论文AResearchoftheImpactsofStaticMagneticFieldandDirectCurrent(DC)ElectricFieldontheAI—SiAlloySolidificationProcessandOrganizationalPerformanceAbstractThisarticlemainlytalksabouttheimpactsofstaticmagneticfield，directcurrentelec

4、tricfieldandelectromagneticfieldontheA1-Sialloysolidificationprocessandorganizationalperformance．Theresultsofthisresearcharelistedbelow：Theauthor,whohasdesigned，manufacturedandinstalledthelaboratoryequipment,studiestheimpactsofthestaticmagneticfield，DCelectricfieldandtheelectromagneticfieldonthes

5、olidificationprocessofalloyZL14AinlaboratoryprovidedbytheEngineeringResearchCenterofNewCastingTechnologyintheNorthUniversityofChinaThehorizontalstaticmagneticfieldimposedonthespecimenduringthesolidificationprocesswillgenerateaverticalmagneticfieldeffectontheliquidflowwhichmaygreatlyinterfereandin

6、fluencethecrystalgrowthonthesolidandliquidedge，therefinementoforganizationandtheperformanceimproving．Thestaticmagneticfieldparalleltothedirectionofthesolidificationwillacceleratethemeltthathasnotfullyionizedtoacompletelyionizationifweimposeitonthespecimenduringthesolidificationprocess．Andalso，itw

7、illinduceastrongmagneticfieldwhereotherpartsofthecurrentwillbeandthemeltwillbesubjecttOtheroleofLorenz．Thiscanchangetheundercoolingdegreeofthesolidificationwhichdoesenhancetherateofthesolidificationofthemetalandhelptor