脉冲磁场作用下纯铝凝固组织细化机制研究

摘要

在纯铝凝固过程中施加脉冲磁场可以显著细化其凝固组织,大量数值模拟结果表明:脉冲磁场作用下熔体内部周期性分布的径向和轴向电磁力可以诱发熔体内部产生振动和强制对流.实验结果表明:脉冲磁场作用下熔体内部的形核质点来源于凝固初期上部自由液面振荡形成的"结晶雨"和从型壁游离的"自由晶",在后续凝固过程中,由于固态晶核和液态熔体之间存在密度差,已凝固的形核质点在外力和强制对流作用下迁移至熔体内部从而细化纯铝凝固组织.因此,可以通过调控脉冲磁场的控制参数以获得细小的等轴晶.