脈沖電流作用下金屬凝固組織的研究.pdf

1、金屬凝固組織的細化對于提高金屬的性能具有重要意義。在控制凝固組織細化的方法上,物理場的運用是近年來研究的熱點。利用實驗研究的方法,研究脈沖電流對金屬凝固組織的細化規(guī)律,探討了脈沖電流細化金屬凝固組織的機制。
　　 以鋁硅和鋁銅合金為研究對象,研究了脈沖電流峰值密度和頻率對宏觀和微觀凝固組織的影響。研究發(fā)現(xiàn),脈沖電流對鋁硅和鋁銅合金的宏觀凝固組織有顯著的細化作用。隨著脈沖電流峰值密度和脈沖頻率的增加,其宏觀凝固組織中的晶粒尺寸逐漸

2、減小。脈沖電流密度和脈沖頻率對其微觀凝固組織也有顯著影響。隨著脈沖電流參數(shù)的增大,初生相α-Al的一次樹枝晶其軸向尺寸逐漸變小,且向球狀發(fā)展,其二次枝晶逐漸變短,且逐漸消失。研究還發(fā)現(xiàn),隨著脈沖電流參數(shù)的增大,初生相α-Al的分布逐漸均勻。
　　 在對脈沖電流作用下鋁硅合金微觀凝固組織的研究還發(fā)現(xiàn),隨著脈沖電流參數(shù)的增大,其鋁硅合金微觀凝固組織中的條狀共晶硅相尺寸逐漸變小,其分布也逐漸均勻。
　　 在對純鋁、純銅、鋁硅和

3、鋁銅的比較試驗中發(fā)現(xiàn),不同金屬在相同脈沖電流參數(shù)作用下,其對晶粒的細化效果不同。在對不同溶質(zhì)含量的合金進行脈沖電流細化凝固組織研究中發(fā)現(xiàn),隨著合金中溶質(zhì)含量的增加,脈沖電流對凝固組織的細化作用逐漸減弱。分析認為,這與金屬本身固有的物理化學(xué)性質(zhì)有密切關(guān)系。
　　 探討了脈沖電流的峰值密度、脈沖頻率和脈寬對金屬凝固組織細化的作用效果,發(fā)現(xiàn)脈沖電流的作用效果與峰值密度的平方成正比,與脈沖頻率和脈寬的根方成正比。顯示了峰值電流密度的作用