低频电磁场对7050铝合金铸锭组织的影响.pdf

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1、种铸造及有色合金2012年第32卷第7期低频电磁场对7050铝合金铸锭组织的影响左玉波赵志浩朱庆丰王向杰崔建忠(东北大学材料电磁过程研究教育部重量实验室)摘要通过在常规半连续铸造过程中施加低频电磁场的方法制备了直径为162mm的7050铝合金铸锭，研究了电磁场对铸锭铸态组织的影响。结果表明，低频电磁场对7050铝合金铸态晶粒尺寸和组织形貌具有显著的影响。施加磁场后铸锭组织变得非常均匀、细小，平均晶粒尺寸由230tLm细化至42fm左右，晶粒形貌由粗大枝晶转变等轴晶。电磁场频率和强度对晶粒细化具有重要的影响。对于低频电磁铸造4162mm的7050铝合

2、金铸锭，最佳电磁场参数：电磁场频率为25Hz，磁场强度为1280016000At。关键词A1Zn-Mg—Cu-Zr；低频电磁铸造；晶粒细化；微观组织；宏观组织中图分类号TG249．7；TG146．21文献标志码A文章编号1001—2249(2012)07—0589—04EffectsofLowFrequencyElectromagneticFieldonMicrostructureof7050AluminumAlloyIngotZuoYubo，ZhaoZhihao，ZhuQingfeng，WangXiangjie，CuiJianzhong(KeyL

3、aboratoryofElectromagneticProcessingofMaterials，MinistryofEducation，NortheasternUniversity)Abstract：7050aluminumalloyingotswith162mmindiameterwerepreparedbydirectchill(DC)castingprocesswithapplyingalowfrequencyelectromagneticfield，andeffectsofelectromagneticfieldontheas—castmi

4、crostructurewereinvestigated．Theexperimentalresultsshowthatlowfrequencyelectromag—neticfieldhasasignificanteffectonbothgrainsizeandmorphologyofgrainsin7050alloy．Theaveragegrainsizeisevidentlyreducedfrom230fmtoabout42m，andthemorphologyistransformedfromcoarsedendritetofinespheri

5、caleuiaxedstructure．Theelectromagneticfieldfrequencyandintensityplayveryimportantrolesinrefiningthegrainsize．Theoptimumprocessingparametersforcasting7050alloyingotwith~162mmarepresentedasfollows：electromagneticfieldfrequencyof25Hzandelectromag—neticfieldintensityof1280016000At

6、．KeyWords：Ai-Zn-Mg-Cu-ZrAlloy，LowFrequencyElectromagneticCasting，GrainRefinement，Micro—structure。Macrostructure电磁场在冶金与材料加工领域的应用逐步受到学者出[1，并进行了数值模拟和试验研究¨]。电磁铸造的关注，并诞生了一个新的研究领域即材料电磁过程研究利用高频电流产生电磁力，借助电磁力克服金属液的静(ElectromagneticProcessingofMaterials，EPM)[。强压力实现无接触铸造，所得铸坯内部组织及表面质量磁场口

7、]、行波磁场[、脉冲磁场[、旋转磁场[等好、生产效率高，并获得了一定的工业应用。但是电磁在材料制备过程的研究与应用不断地扩大与深入。李铸造由于没有铸模约束，对工艺参数要求特别严格，很n润生等基于钢铁生产，综述了电磁场在冶金领域的应难建立起平衡的铸造过程，这也限制了其进一步应用。用。郭景杰等l】重点论述了电磁场在有色合金铸造领东北轻合金有限责任公司曾在2O世纪80年代引进此域的研究与应用。电磁场在冶金与材料制备过程中的技术，但由于控制太过复杂而最终放弃。基于EMC，应用主要包括电磁悬浮熔炼、电磁搅拌、电磁感应加热、Vives提出了一种电磁软接触细晶铸

8、造方法电磁净化、电磁制动、电磁侧封、电磁离心铸造、电磁雾CREM1“]。CREM在常规DC(directchil1)铸造结