交替复合磁场去除铝熔体中夹杂物的研究

铝硅过共晶合金凝固过程中析出的初生硅颗粒被视为铝熔体中的夹杂物颗粒。研究了由交替旋转磁场和下行波磁场组成的交替复合磁场对铝熔体中夹杂物的去除效果。结果表明,在交替复合磁场作用下,夹杂物颗粒发生了明显的聚合并迁移至顶部被除去。对比发现,交替复合磁场的除杂效果要优于单向旋转磁场和下行波磁场组成的单向复合磁场。随着交替复合磁场中的交替旋转磁场的频率和电流的增加,磁场除杂效果显著上升。交替时间为10 s时磁场除杂效果最佳。     

过共晶Al-Si合金熔体中初生硅生长特性

利用等温液淬的方法,研究了Al-18%Si过共晶合金熔体中初生硅的生长行为及机制.结果表明:重熔过程中熔体中未溶解的硅相粒子,在凝固过程中可成为初生硅生长核心,并且未熔颗粒与初生硅形状之间存在明显对应关系; 初生硅的生长机制不是惟一的,既可以以孪晶凹角(TPRE)机制生长,还可以以层状机制生长,初生硅最终形状还要取决于溶质传输等动力学环境; 随着熔体过热温度的升高,凝固组织中初生硅形状由多边形向星形及树枝状转变.     

高温纯铝低温高硅铝合金容体混合对组织的影响

通过过热纯铝液与半固态过共晶铝硅合金熔体混合,研究了凝固组织的变化,并对比了750℃熔炼浇注与常规熔体混合两种方法对组织的影响.结果表明,前者所得的合金凝固组织兼具亚共晶和过共晶铝硅合金组织特征,并且能很好地细化初生Si相.后两种方法所得合金只具有一般过共晶铝硅合金组织特征,且对初生Si相的细化效果不显著.     

过共晶铝硅合金在旋转磁场下的凝固组织

研究发现，旋转磁场对过共晶铝硅合金的初生硅有良好的细化作用，而且旋转磁场与变质剂联合作用时效果佳。旋转磁场使试样表层出现初生硅富集，提高了合金的耐磨性。     

混合方式对受控扩散凝固过共晶Al-Si合金初生硅相的影响

采用受控扩散凝固技术(CDS)制备Al-15％Si(质量分数)合金,研究混合方式对受控扩散凝固Al- 15％Si合金初生硅相尺寸、形貌和分布的影响.结果表明:受控扩散凝固可以明显细化初生硅相,改善初生硅相形貌和在组织中的分布.其中,液-液混合细化效果比固-液混合细化效果好,特别是通过液态纯铝与液态Al-25％Si合金的液-液混合受控扩散凝固制备得到的凝固组织,其初生硅相平均尺寸仅为14μm,且在组织中分布均匀.     

深床过滤器对3104铝合金熔体夹杂物的影响

3104铝合金作为易拉罐罐体材料,对铸锭质量要求高,铸造过程中熔体中的夹杂物进入到铸锭中,会极大地影响最终产品质量。针对某铝加工厂生产线,利用Prefil-Footprint测渣仪在深床过滤器出口取样,通过金相观察和扫描电镜分析,研究了3104铝合金中存在的主要夹杂物种类,定量统计了深床过滤器过滤后夹杂物数量变化。3104铝合金熔体中主要夹杂物为氧化物,同时含有少量Ti B2。深床过滤器能去除各类夹杂物,其使用初期对夹杂物去除效果较差,随着过滤熔体吨数增加,对夹杂物去除效果变好且趋于稳定。     

旋转磁场下铀中夹杂物运动行为模拟与实验研究

开展了旋转磁场对金属铀的净化模拟以及实验研究。采用了带芯柱形与无芯柱形两种坩埚,对比分析了铀熔体中夹杂物的迁移与聚合长大,并对电磁净化实验工艺进行了优化。由熔体流场速率分布以及夹杂物的迁移与碰撞模拟结果和实验结果分析可知,夹杂物在旋转磁场作用下能够发生碰撞聚合长大,碰撞聚合主要集中在铀熔体芯部区域。添加坩埚芯促进了熔体中夹杂物碰撞与聚合长大,使之更易上浮去除。采用旋转磁场净化金属铀,带芯柱形坩埚熔体中夹杂物碰撞聚集效果与杂质去除效果明显优于无芯柱形坩埚。     

利用行波磁场的驱动流去除液态铝合金中的夹杂物(英文)

为了去除铝合金中的夹杂物,考察行波磁场对金属净化的一种新应用。实验中的行波磁场是交流电通入感应线圈中产生的,改变电流可以精确控制磁场强度。此外,将铝硅过共晶合金在凝固过程中析出的初生硅颗粒视为夹杂物,进行系列实验来观察行波磁场条件下初生硅在合金中的分布情况。结果表明,利用行波磁场引起的强制流动可以将初生硅颗粒从铝合金中有效去除。而且,初生硅颗粒的去除效率也随着磁场电流的增大而提高。由此说明行波磁场引起的强制流动是一种新的有效的金属净化方法。     

对旋转磁场作用下的Al～Si合金的研究

研究发现,旋转磁场对共晶铝硅合金的初生硅有很好的细化作用,而且旋转磁场与变质剂联合作用时效界更佳。旋转磁场试样表层出现初生硅富集,提高了合金的耐磨性。     

旋转磁场对高硅铝合金凝固过程中相组织演变的影响

研究旋转磁场的励磁电流和旋转频率对高硅铝合金凝固组织的影响,并利用高速摄像机、SEM和EDS对高硅铝合金中硅相及其他金属间化合物形貌的演变进行分析。结果表明,旋转磁场可以抑制高硅铝合金的宏观偏析,细化初晶硅颗粒,形成类共晶组织;随着励磁电流和旋转频率的增大,初晶硅转变方式为长棒状-块状-大块块状团簇,共晶硅转变方式为长针状-蠕虫状-针状:旋转磁场还可以改善A1_2Cu相和A1-Si-Fe相的形貌,使其依附甚至包覆在Si相周围生长,抑制合金熔体中Si相的长大,有助于改善合金的力学性能。