CN1559721A - 用于金属凝固过程中制备非枝晶组织的方法 - Google Patents
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Abstract
用于制备非技晶组织的金属凝固控制方法，在熔融状态的金属液的冷却过程中，在金属液中通入方波脉冲电流，然后进行浇注。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域。
背景技术
在普通铸造的凝固过程中，通常在凝固组织中形成发达的树枝晶。铸件质量的优劣，力学性能的好坏，宏观偏析、裂纹等均与铸锭中的树枝晶有很大的关系。电磁场在材料制备过程中的应用已开始从改进传统工艺过程发展成为新材料，新工艺开发的源泉。相关研究发现脉冲电流对金属的凝固过程及其组织具有良好的孕育和变质作用，这些研究基本是采用R-L-C冲放电电路来探讨脉冲电流的幅值和频率对凝固过程和组织的影响。没有应用于实际生产的具体方法。
发明内容
本发明的目的是在金属液在凝固过程中将发达树枝晶转变为细小的非枝晶组织。
用于制备非技晶组织的金属凝固控制方法，在熔融状态的金属液的冷却过程中，在金属液中通入方波脉冲电流，然后再进行浇注。
根据以上所述的用于制备非技晶组织的金属凝固控制方法，从金属液中通入方波脉冲电流开始，待金属液中通入方波脉冲电流开始时的温度降低50℃-100℃时再进行浇注。
本发明改变了金属凝固过程中形核的热力学势垒和扩散激活能，激发金属液处于振荡状态，而使晶粒细化，同时，由于脉冲电流与其产生的脉冲磁场的相互作用而诱发的磁流体动力学效应及所激发的振荡状态，在金属液中产生较大的扰动，使合金元素变得更加弥散，温度场变得更加均匀，加大金属液整体的过冷度，增加并弥散了形核核心，抑制枝晶的生长，促使其非枝晶化，使晶粒细化。
由于方波脉冲电流对金属熔体的作用是一种体作用，因此本发明可以用于合金液体中，也可以用于纯金属液中。所采用的电极可以用与原合金相同成分的材料，也可以用高熔点低污染的材料，降低对金属液的污染。金属液经脉冲电流处理后，其成分更加均匀，并且可以使组织更加致密均匀，可以减少宏观的偏析，使铸件的力学性能提高。脉冲电流处理后的凝固组织，其晶粒为球状晶粒，且具有一定的尺寸稳定性。本发明方法操作简单，使用方便。
附图说明
图1是ZA27合金自由凝固后的金相图，图2是ZA27合金采用本发明方法凝固后的金相图。
具体实施方式
本发明采用ZA27合金材料，以重量百分比表示，其材料成分别为：Zn26.21％，Cu 2.09％，Mg 0.013％。在熔融状态的ZA27合金金属液的冷却过程中，在金属液中通入方波脉冲电流，从金属液中通入方波脉冲电流开始，待金属液中通入方波脉冲电流开始时的温度降低50℃-100℃时再进行浇注。
图1是ZA27合金自由凝固后的金相图，图2为ZA27合金采用本发明方法凝固后的金相图，比较两个图可以看出，采用本发明方法凝固的组织均匀细小，并且基本上为球状组织。
Claims (2)
1、用于制备非技晶组织的金属凝固控制方法，其特征在于在熔融状态的金属液的冷却过程中，在金属液中通入方波脉冲电流，然后再进行浇注。
2、根据权利要求所述的用于制备非技晶组织的金属凝固控制方法，其特征在于从金属液中通入方波脉冲电流开始，待金属液中通入方波脉冲电流开始时的温度降低50℃-100℃时再进行浇注。
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| CNA2003101189239A CN1559721A (zh) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | 用于金属凝固过程中制备非枝晶组织的方法 |
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Publications (1)
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| CN1559721A true CN1559721A (zh) | 2005-01-05 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN1559721A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102626778A (zh) * | 2012-04-25 | 2012-08-08 | 上海交通大学 | 施加方波脉冲电流制备半固态合金浆料的方法及装置 |
| CN103902841A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-07-02 | 哈尔滨理工大学 | 一种定量分析ebsd测量体心立方合金凝固组织晶粒尺寸的方法 |
-
2003
- 2003-12-04 CN CNA2003101189239A patent/CN1559721A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102626778A (zh) * | 2012-04-25 | 2012-08-08 | 上海交通大学 | 施加方波脉冲电流制备半固态合金浆料的方法及装置 |
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| CN103902841B (zh) * | 2014-04-21 | 2016-08-17 | 哈尔滨理工大学 | 一种定量分析ebsd测量体心立方合金凝固组织晶粒尺寸的方法 |
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