高密度脉冲电流对2024铝合金凝固组织的影响(英文)

研究了把高密度脉冲电流以外部瞬间能量和环境作功的形式注入到凝固过程中的高熔点2024铝合金熔体以细化其凝固组织。结果表明,高密度脉冲电流可以显著细化其凝固组织。讨论了高密度脉冲电流细化凝固组织的机理,指出了需要进一步解决的新问题。

高密度脉冲电流对过共晶Al-Si合金凝固组织的影响

研究了高密度脉冲电流对过共晶Al 19Si合金凝固组织的影响。结果表明 :未经任何处理的试样凝固组织中含有大量的长杆状初生Si,其长宽比较大 ,且共晶Si尺寸较大 ;而经过高密度脉冲电流处理后 ,凝固组织中初生Si转变为块状 ,长宽比显著减小 ,共晶Si呈短杆状 ,尺寸较小 ,另外在试样的局部存在初生Si晶粒破碎现象 。

高密度脉冲电流对A356铝合金低温熔体凝固组织的影响

研究了高密度脉冲电流对A356铝合金低温熔体凝固组织的影响,实验中对680和630℃的低温熔体施加脉冲电流处理,对比试验和凝固曲线侧试结果表明．低温熔体中施加脉冲电流有利于增大凝固过冷度,提高冷却速率,缩短凝固时间,细比凝固组织,同时,经脉冲电流处理后,随熔体的保温时间延长．凝固组织逐渐粗化,分析认为,低温熔体结构比凝固过程本身更能影响最终凝固组织。

高密度单脉冲电流对H62黄铜腐蚀性能的影响

为了开辟延长材料使用寿命的新途径 ,研究了高密度单脉冲电流 (HSE)对H62黄铜在NH4 Cl溶液中腐蚀性能的影响 ,发现用HSE处理H62冷轧带材的抗腐蚀性能显著强于未经处理的材料 ,同时也明显好于退火处理的材料。经X ray和透射电镜 (TEM)分别观察发现 ,HSE可以有效地消除样品的内应力 ,样品位错密度明显低于其他两种 ,原因是HSE一方面消除了材料的内应力 ,另一方面减少了材料的内部缺陷 ,降低了表面吸附几率 ,从而显著减缓了H62的应力腐蚀开裂SCC速度。本法能有效地减少材料的内应力腐蚀开裂。

高密度脉冲电流对纯铝凝固晶粒组织及其过冷度的影响

研究高密度脉冲电流作用下纯铝凝固组织的变化,考察放电能量对晶粒尺寸的影响。结果表明:随着脉冲能量的提高晶粒越来越细化,可以获得20μm左右的均匀细小的等轴晶。但当单次脉冲能量达到180J时,随能量的升高晶粒反而变粗,生成大量粗大的柱状晶。能量达到180J后,过冷度也随之减小,最大过冷度达到1.8℃,是同样凝固条件下不施加脉冲的过冷度(0.5℃)的3倍。

高密度脉冲电流对纯铝凝固组织的影响及其内在机理研究

研究了高密度脉冲电流作用下纯铝凝固组织的变化,考察了不同放电电压和放电电容对纯铝晶粒尺寸的影响。从高能量密度脉冲电流对纯铝结晶的形核率、过冷度和热效应三个方面的影响,对高能量密度脉冲电流细化晶粒的机理做了深入分析。结果表明:高密度脉冲电流可以显著地细化纯铝的凝固组织。随着放电能量的提高,纯铝的晶粒尺寸有大幅度的减小,可以获得均匀细小的等轴晶;但是当放电能量达到270J后,晶粒随放电能量的升高反而变粗,生成大量的粗大的柱状晶。

高密度脉冲电流对Fe-B共晶合金熔体过冷度的影响

采用熔融玻璃净化加循环过热相结合的深过冷技术及高密度脉冲电流作用于金属熔体的方法,研究了Fe-B共晶合金深过冷条件下及脉冲电流作用下的凝固组织。通过DSC方法分析了高密度脉冲电流对Fe-B共晶合金熔体过冷度的影响。结果表明,高密度脉冲电流作用下的凝固组织与深过冷条件下的凝固组织形貌类似,且两种实验条件下获得的过冷度基本相同,证明了脉冲电流可以对金属熔体实现深过冷。

高密度脉冲电流下Cu-SiC_p/AZ91D复合材料的组织及力学性能分析

研究了高密度脉冲电流(EP)下Cu-SiCp/AZ91D复合材料凝固组织的细化机理。分析了EP对Cu-SiCp/AZ91D复合材料组织演化及力学性能的影响。结果表明:施加EP后深灰色基体与浅灰色枝晶形成的网状组织变得浓密,晶粒细化显著。Mg2Si相沿β-Mg17Al12枝晶下方生长,Mg2Si周围组织由浅灰色α-Mg和Al4C3混合组成,同时伴随少量Cu在枝晶上方,β-Mg17Al12枝晶减少。添加Cu-Si Cp颗粒后AZ91D镁中β-Mg17Al12的衍射峰消失,Mg2Si相的衍射峰得到增强。施加EP可以有效抑制Si Cp偏聚,使Si Cp能与熔体一起处于均匀混合状态。添加Cu-SiCp后,材料的力学性能得到明显提升,但伸长率却降低。Cu-SiCp/AZ91D具有更致密的断口组织,EP作用下,Cu-SiCp/AZ91D断口韧窝更加细小。添加Si C颗粒后基底硬度发生较小幅度的提升;施加EP后,硬度得到明显的提升。

脉冲电流对Al-4%Cu合金铸造组织的细化作用

采用自行研制的XJDMC 1型脉冲电源,研究了不同参数下高频、大电流电脉冲对Al 4%Cu铸造组织的影响。分析了合金组织的晶粒尺寸和脉冲参数电流、电压、冲击频率以及电路自振荡频率之间的相关性。结果表明:电脉冲对Al 4%Cu合金有着明显的细化作用;电容的冲击频率和电路的自振荡频率对细化效果起着关键性的作用。

电塑性效应及其应用

评述显示电塑性效应的最早实验，电塑性研究的新近信息和电塑性技术的应用前景。利用高密度电流脉冲刺激导致的电塑性现象，是一种综合物理效应，它主要由电子对位错的有效推动作用引起，焦尔热效应、磁压缩效应、电流集肤效应、电子润滑剂效应起辅助作用。与传统拨丝工艺比较，电塑性拨丝显著降低拔制力，增大金属的塑性，改进丝的质量和性能，减免中间退火，强化生产，提高生产力，节约能源，改善生态环境，是一种有发展前途的新的拔丝工艺。

金属板裂纹尖端电磁热场边界元解析

给出金属板在高密度电流脉冲下裂纹尖端电流集肤效应和急剧发热升温解析的边界元法。本法在时频转换、差分格式和时变基本解等三种解法中采用时变基本解建立边界积分方程。文中列举钢板裂纹尖端电流密度和温度场算例 ,并与试验结果和温度场函数解分布曲线作了对比 ,吻合较好。本文为开发金属结构、轧辊及铸管模等电磁热止裂及延寿工艺技术提供高精度快速定量数值解法。