直流電磁場(chǎng)下鋁硅-鋁鎂復(fù)層材料的制備.pdf

1、復(fù)層材料作為一種新型材料,由于它的良好的使用性能,已成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要,是近年來(lái)材料科學(xué)的研究熱點(diǎn)之一.鋁及其合金密度小,耐腐蝕,塑性好,容易進(jìn)行表面處理;鎂的密度更小,只有鋁的2/3,同時(shí)鎂有最好的比強(qiáng)度、機(jī)加工性及電磁干涉屏蔽性.但鎂成本較高,易氧化、燃燒.為了使鎂鋁能夠充分發(fā)揮各自的優(yōu)良性能,本論文選用材料為ZL102合金以及ZL301合金,已達(dá)到制備鋁硅-鋁鎂復(fù)層材料的目的.隨著材料電磁加工技術(shù)的發(fā)展,電磁場(chǎng)的應(yīng)用范圍和途徑

2、不斷的擴(kuò)大,目前電磁制動(dòng)已發(fā)展成為一種比較成熟的技術(shù),本文則利用電磁制動(dòng)技術(shù)來(lái)制備兩側(cè)面具有不同性能的復(fù)層材料.為了選擇合理的鑄造工藝參數(shù),首先利用有限元分析軟件ANSYS研究了施加不同電磁場(chǎng)條件下,結(jié)晶器內(nèi)金屬液的流動(dòng)情況.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.15T時(shí),能夠很好的抑制金屬液的混流.在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下,設(shè)計(jì)和改進(jìn)了適合于鋁合金的連鑄實(shí)驗(yàn)設(shè)備,其中有結(jié)晶器的設(shè)計(jì)及改進(jìn),澆口的設(shè)計(jì)及改進(jìn)以及中間包的設(shè)計(jì)與改進(jìn).利用所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在

3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中結(jié)合理論分析與實(shí)際經(jīng)驗(yàn),調(diào)整實(shí)驗(yàn)的各個(gè)工藝參數(shù)并不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,最終獲得成功的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.分別對(duì)不施加磁場(chǎng)和施加磁場(chǎng)兩種情況下得到的鑄坯進(jìn)行比較.利用X射線衍射、電子探針及掃描電鏡對(duì)鑄坯組成及成分進(jìn)行了測(cè)定,并對(duì)鑄坯的宏觀金相組織進(jìn)行了觀察,結(jié)果顯示:沒(méi)有施加電磁場(chǎng)條件下,鑄坯兩側(cè)的成分及相的構(gòu)成相同,都為鋁硅鎂合金,在施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.15T條件下制得的鑄坯一側(cè)為鋁硅合金,另一側(cè)為鋁鎂合金,中間部分為鋁硅鎂合金.說(shuō)明電磁場(chǎng)