PMO对定向凝固GCr15轴承钢枝晶臂间距的影响

为了解脉冲磁致振荡(pulse magneto-oscillation,PMO)技术对GCr15轴承钢定向凝固组织的作用,通过改变PMO参数和抽拉速率,研究了不同抽拉速率下PMO对定向凝固GCr15轴承钢枝晶臂间距的影响。结果表明:在相同抽拉速率下,PMO的峰值电流依次为150、250、350ki A时,GCr15轴承钢的一次和二次枝晶臂间距先增大后减小。当峰值电流固定为350ki A时,随着PMO频率从90、240、390kf Hz依次增大,一次枝晶臂间距先减小后增大,二次枝晶臂间距逐渐变大。同时,随着抽拉速率的提高,枝晶臂间距减小幅度逐渐降低。通过测量温度梯度发现,在PMO作用下,固-液界面前沿液相中温度梯度的提高和溶质分布的变化,是枝晶臂间距减小的主要原因。

脉冲磁场去除钢中Al_(2)O_(3)夹杂物的研究

为了探究脉冲磁场对钢中Al_(2)O_(3)夹杂物的去除效果,使用中频感应炉进行了熔炼实验。利用COMSOL多物理场软件对脉冲磁场作用下钢液流场和不同尺寸夹杂物的去除行为进行了数值模拟,将数值模拟与实验结果相结合,探讨了脉冲磁场作用对钢中Al_(2)O_(3)夹杂物的去除机制。实验发现,施加脉冲磁场处理后,钢中Al_(2)O_(3)夹杂物整体含量减少,小尺寸的Al_(2)O_(3)夹杂物数量百分比降低,大尺寸的Al_(2)O_(3)夹杂物数量百分比有所增加,表明施加脉冲磁场促进了Al_(2)O_(3)夹杂物的去除和碰撞长大。数值模拟结果表明,施加脉冲磁场处理时,钢液中形成上下双环流,促进了夹杂物的去除,且夹杂物尺寸越大,去除效率越高;同时,夹杂物大部分被分离至壁面,与实验观察结果一致。

PMO对GCr15轴承钢连铸坯中MnS夹杂物的影响

为了研究PMO对GCr15轴承钢连铸坯中MnS夹杂物的影响,首先采用自动扫描电镜(Aspex Explorer)分析脉冲磁致振荡(Pulse Magneto-Oscillation,PMO)技术对钢中MnS类夹杂物组成和形貌的影响,然后利用电子探针测量固液界面前沿的元素含量,并在此基础上,计算了PMO处理后MnS析出温度变化。结果表明,PMO处理促进了内弧1/4、中心和外弧1/4处的大于8μm的MnS夹杂物数量百分比的降低;PMO处理后固液界面前沿S元素质量分数在试样凝固50%和70%处分别降低60%和36%,而Mn元素含量变化不大;同时,PMO处理可降低MnS夹杂物的析出温度。