交流磁场对7075铝合金中溶质分布的影响

在7075铝合金凝固过程中施加磁场强度为0.06T、频率为30Hz的交流磁场,研究了交流磁场对溶质元素的晶内含量、宏观偏析的影响。从微观角度探讨了磁场对溶质分布的作用机制。实验结果表明:与未施加磁场的凝固试样相比,经过交流磁场处理后,7075铝合金中Zn、Mg、Cu等3种溶质元素的晶内含量均得到显著增加。同时,交流磁场能有效抑制这3种溶质元素的宏观偏析,在交流磁场作用下,试样的偏析率明显减小。

交流电磁场对Al-7%Si亚共晶合金凝固组织的影响

研究了在交流磁场下凝固的Al-7%Si合金晶内Si溶质元素含量及凝固组织的变化。实验结果表明:与未施加磁场的试样相比,整个凝固过程施加交流磁场,Al-7%Si合金Si在晶粒内部的含量增加,仅在凝固前期施加交流磁场的样品中,晶内Si含量差别不大。此外,在固相线温度以上(680、630、600℃)开始施加交流磁场,初生α-Al为蔷薇状,在固相线以下开始施加交流磁场,初生α-Al为树枝状。

直流电磁场对Al-7%Si亚共晶合金组织结构的影响

研究在直流电磁场下凝固的Al-7%Si合金晶内Si元素含量及凝固组织的变化。结果表明,与未施加磁场的试样相比,整个凝固过程或凝固后期施加直流电磁场,Al-7%Si合金晶内Si含量增加,在整个凝固过程都施加直流电磁场,初生-αAl枝晶较长,随着开始施加直流电磁场的温度降低,初生-αAl枝晶越来越短。

直流磁场对7075铝合金组织结构的影响

研究了在直流磁场下凝固的7075铝合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。试验结果表明与未施加磁场的试样相比,经过直流磁场处理后,7075铝合金中Zn、Mg、Cu3种溶质元素在晶粒内部的含量均增加。此外,直流磁场作用下,试样宏观组织的变化不明显,而晶内析出相的形貌和尺寸发生了显著变化,由无磁场时的粗大针状组织变为细小均匀的结构。探讨了磁场的作用机制。认为电磁场作用使得各溶质粒子对基体铝产生了相对运动,这种运动增强了溶质粒子在铝中的扩散,从而导致了晶内溶质含量的增加。

脉冲磁场对Mg-Gd-Y-Zr合金组织中溶质含量的影响

在Mg-Gd-Y-Zr镁合金凝固过程中施加脉冲磁场,通过改变脉冲磁场的脉冲频率,研究脉冲磁场对Mg-Gd-Y-Zr镁合金凝固的影响。结果表明,脉冲磁场使Mg-Gd-Y-Zr镁合金晶粒细化的同时,在10Hz外加脉冲磁场条件下使晶粒内部的合金元素Gd和Y的溶质含量增加,晶界析出的共晶含量相应减少。脉冲磁场使熔体内部的带电离子沿磁力线方向自旋运动,以及周期性变化的电场力对带电离子自由振动的抑制作用导致的溶质原子迁移所需的能量势垒增加是晶粒内部Gd、Y元素溶质含量增加的原因。

脉冲电流作用下LY12铝合金凝固组织变化

在LY12铝合金凝固过程施加脉冲电流,研究了脉冲电流的不同放电电压对宏观凝固组织及溶质元素晶内含量的影响。脉冲电流的放电工艺为:固定脉冲电容器的电容为80μF,放电电压在3～7kV之间变化。通过试验发现,与未施加脉冲电流的试样相比,不同放电电压的脉冲电流作用可以使试样的宏观组织得到不同程度的细化,细化效果并非随放电电压的增加而越来越明显,而是存在一个最佳电压值,当放电电压为5kV时,细化效果最显著。经过脉冲电流处理后,LY12铝合金中Cu元素的晶内含量得到显著提高。初步阐明了脉冲电流的作用机制。

交流电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

研究了在交流磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。实验结果表明:与未施加磁场的试样相比,经过交流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn二种溶质元素在晶粒内部的含量均增加。此外,在交流磁场作用下,晶粒细化,夹杂物的尺寸和数量也有所减少,10Hz比30Hz的效果更加明显;晶界有所变窄,其中10 Hz的最显著。

直流电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

研究了在直流磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。试验结果表明,与未施加磁场的试样相比,经过直流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn二种溶质元素在晶粒内部的含量均增加。此外,直流磁场作用下,试样宏观组织的变化不明显,晶界有所变窄。

直流电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

研究了在直流磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。结果表明:与未施加磁场的试样相比,经过直流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn2种溶质元素在晶粒内部的含量均增加,直流磁场作用下,试样宏观组织的变化不明显,晶界有所变窄。

脉冲电流作用下LY12铝合金凝固组织变化

在LY12铝合金凝固过程中施加脉冲电流,研究脉冲电流的不同放电电压对宏观凝固组织、溶质元素晶内含量及宏观偏析的影响。脉冲电流的放电工艺为:固定脉冲电容器的电容为80μF,放电电压在3~7kV之间变化。通过试验发现,与未施加脉冲电流的试样相比,不同放电电压的脉冲电流作用可以使试样的宏观组织得到不同程度的细化,细化效果并非总是随放电电压的增加而越来越明显,而是存在一个最佳电压值,当放电电压为5kV时,细化效果最显著。同时,经过脉冲电流处理后,LY12铝合金中Cu元素的晶内含量得到显著提高,Cu元素的宏观偏析得到有效抑制,偏析率明显减小。初步阐明了脉冲电流的作用机制。

电磁场作用下溶质元素在镁合金AZ61的分布

通过研究不同外场作用下镁合金AZ61的凝固组织,发现在静磁场单独作用时的晶界主要由镁基体和连续的网状化合物组成,在静磁场与交流电组合外场下的晶界主要由镁基体和网状及点状Mg-Al-Zn化合物组成,而在静磁场与直流电组合外场下晶界上的连续网状化合物彻底消失,化合物以不连续的薄片形态分布于镁基体上.相对于单一静磁场作用时,静磁场与电流共同作用时提高了镁合金晶内溶质含量,降低了晶界上的溶质含量.

电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

将AZ80镁合金铸锭在锯床上锯成8mm厚的薄片,然后在剪床上剪成长约120mm、宽约5mm的小条,放入电阻炉内,加热到660℃,施加不同的电磁场,研究在电磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。结果表明,与未施加磁场的试样相比,经过交直流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn 2种溶质元素在晶粒内部的含量均增加。此外,交流磁场作用下,晶粒细化,夹杂物的尺寸和数量有所减少,10Hz比30Hz的效果更加明显。经直流磁场处理后,晶粒大小与无磁场差别不大,但夹杂物的尺寸减小。