电磁振荡下薄带坯水平连铸的凝固组织

摘要

主要研究了静磁场和交流电复合产生的电磁振荡在薄带坯水平连铸上的应用。以纯Sn与Sn-10Pb合金为对象,通过热态物理模拟试验,研究金属薄带坯水平连铸的凝固组织,及其与电磁振荡强度的相互关系。结果显示,在电磁振荡作用下,纯Sn的凝固组织明显细化,并且细化效果随所施加电流的增大而增强;Sn-10Pb合金的凝固组织显示,在凝固前沿施加电磁振荡作用将显著地促进等轴晶组织的形成,使薄带坯中心出现等轴晶区,而且该等轴晶区随电磁振荡的强度增大而扩大。在低强度电磁振荡条件下,凝固组织细化和等轴晶化的原因是:电磁振荡力对金属初生晶的周期性拉伸、压缩、剪切、折弯、扭转等机械作用,使其出现断裂和剥落,增加形核数量;电磁振荡的局部搅拌作用使固/液界面前沿的温度和成分趋于均匀化,导致梯度降低,抑制了柱状晶的生长。