电磁分离法去除铝熔体中富铁相的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要作为一种新兴的净化技术，电磁净化具有清洁、高效的特点，近年来一直是研究的热点之一，已经逐渐发展成为具有广阔应用前景的新型金属熔体净化技术。本实验采用外加高频磁场的方法，利用富铁相颗粒与熔体导电性的差异，使微米级的富铁相在电磁挤压力的作用下从熔体去除，从而实现了熔体净化的目的。本文从电磁场的基本原理出发，根据金属熔体内部电磁体积力的数学式，分析了固相颗粒在金属熔体中的运动速度计算模型，并对影响电磁分离效率的各项参数进行了分析，包括磁场强度、作用时间、管径大小等因素。采用A1．2％Fe合

2、金初生的富铁相来模拟熔体中的夹杂，通过加入变质剂来改变富铁相的形貌，从而改善其在熔体中的迁移，考察夹杂形貌对电磁分离效率的影响，利用电磁分离工艺制备了～．5％Fe颗粒增强复合材料。通过对实验合金组织和成分的分析，优化出最佳的工艺参数，当分离管径为10mm时，磁场强度0．04T，作用时间30s时可以获得最佳的分离效果；Mn作为变质剂加入合金熔体中能改变富铁相的形态，当锰与铁的摩尔比为1．5时，富铁相从针状变成块状或汉字状，这样更有利于其在熔体中迁移，Mn结合电磁过滤可以更加有效地去除合金中的富铁相，使铁相含量降低

3、，净化熔体，提高合金的延伸率，延伸率可以从4．0％提高到29．2％；电磁分离制备的灿．5％Fe合金颗粒增强复合材料，近表面偏聚区铁的含量可以达到8％～8．5％，硬度最高可达到80Hv，并且中心区域和表层之间形成了很好的过渡层，这样可以使表面的耐磨层和基体之间有足够的结合强度。关键词：电磁净化；铝熔体；富铁相；分离效率电磁分离法去除铝熔体中富铁相的研究StudyonElectromagneticPurificationofIron-richPhasefromAluminumMeltAbstractAsanew"t

4、echniqueofpurification,electromagneticpurification(EMP)hasbecomeoncofresearchfocusesbecauseofitsnon-pollution,high-efficiencyandlesseffectofthedifferentdensitybetwealthemeltandnonmetallicinclusiom．HighfrequencyalternatingmagneticfieldWaSusedintheexperiment,I

5、tmainlyinakesuseofthedifferentconductivitybetweentheiron-richphaseandmelt,andCallrcn'lovemicron-gradeiron-richphasefrommetalmeltbytheextrusionforceofelectromagneticfield,hencerealizetheaimofmeltpurification．Inthispaper,electromagneticbodyforcehasbeendeducedb

6、asedontheMaxwellequation．Andacalcdationmodelwhichc锄calculatethemigratedvelocityofthesolidgraininthemoltenmetalhasbeensetup．Furthermofe．theinfluencingfactorontheelectromagneticseparationefficiencyhasbeenanalyzed，includingthemagneticfieldintensity．tubediameter

7、,actingtimeandSOon．A1-2％Fealloyswereusedjntheexperimentperformingtoinvestigatethemigratingbehavioroftheprimaryiron-richphaseintheqmescentmelt．ByaddingMnintomelttochangetheshapeofiron-richphase，theeffectoftheshapeofiron-richphaseonelectromagneticpurificatione

8、fficiencywasinvestigated,A1-5％Feparticlereinforcedcompositematerialwas芦oducedbyelectromagneticpurificationprocessunderhighfrequencyma91leticfield．ThemicrostrucUtreandcomponentofthealloyswereanal