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固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ZL114A合金凝固过程的影响。 在凝固过程对试样施加-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-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-与凝固方向平行的电场后，该电场会引起尚未完全电离的金属溶液发生完全电离，产生-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-正交的电磁场，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-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一步研究分析，力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。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1课题背景及意义

1.2国内外研究及发展现状

1.2.1磁场在国内外的应用研发展现状

1.2.2直流电场在国内外的应用研究及发展现状

1.2.3电磁场凝固技术的应用研究及发展现状

1.3选题意义思路及主要工作

2稳恒磁场及直流电场对铝硅合金凝固过程影响机理研究

2.1稳恒磁场对铝硅合金凝固过程的影响机理

2.2直流电场对铝硅合金凝固过程的影响机理

2.3电磁场对铝硅合金凝固过程的影响机理

3稳恒磁场及直流电场对ZL114A合金凝固过程的影响

3.1实验设计

3.1.1实验方案

3.1.2实验装置及夹具设计

3.1.3模型设计

3.3实验过程

3.4实验结果及分析

3.5结论

4稳恒磁场及直流电场对ZL114A合金力学性能的影响

4.1实验材料、方法及过程

4.2硅酸盐耐火材料模型下直流电场稳恒磁场对ZL114A合金的力学性能的影响

4.2.1硅酸盐耐火材料条件下电磁场对ZL114A合金的力学性能的影响

4.3砂型条件下直流电场稳恒磁场对ZL114A合金的力学性能的影响

4.3.1砂型条件下电磁场对ZL114A合金的力学性能的影响

4.4结论

5稳恒磁场及直流电场对ZL114A合金凝固组织的影响

5.1样品制取

5.2结果及分析

5.2.1稳恒磁场对ZL114A凝固组织的影响

5.2.2直流电场对ZL114A凝固组织的影响

5.2.3电磁场对ZL114A凝固组织的影响

5.3断口分析

5.4结论

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢