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混沌对流下的半固态A356铝合金初生相形貌演变研究*

刘政 , 张嘉艺 , 罗浩林 , 邓可月

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00228

研究了半固态A356铝合金熔体中混沌对流的表征, 及电磁场诱发的混沌对流对半固态A356铝合金熔体中初生相形貌演变的影响. 通过Fluent软件研究了电磁场作用下A356铝合金熔液中微粒的流动轨迹, 计算了这些流动轨迹的Kolmogorov熵和分形维数, 证明了施加适当的电流频率能在合金熔体中产生混沌运动. 结合实验研究, 对不同电流频率及工艺参数的实验结果进行对比. 研究结果表明, A356铝合金熔体在650 ℃浇注, 电流频率为30 Hz的电磁场中搅拌15 s, 并在590 ℃保温10 min, 此时凝固系统的Kolmogorov熵为6829.5 nat/s, 分形维数为2.2439, 初生相的平均等积圆直径为59.86 μm, 平均形状因子为0.71, 此时晶粒最圆整细小, 组织形貌最佳.

关键词: 半固态A356铝合金 , 混沌对流 , Kolmogorov熵 , 分形维数 , 电磁搅拌

混沌对流下的半固态A356铝合金初生相形貌演变研究

刘政 , 张嘉艺 , 罗浩林 , 邓可月

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00228

研究了半固态A356铝合金熔体中混沌对流的表征,及电磁场诱发的混沌对流对半固态A356铝合金熔体中初生相形貌演变的影响.通过Fluent软件研究了电磁场作用下A356铝合金熔液中微粒的流动轨迹,计算了这些流动轨迹的Kol-mogorov熵和分形维数,证明了施加适当的电流频率能在合金熔体中产生混沌运动.结合实验研究,对不同电流频率及工艺参数的实验结果进行对比.研究结果表明,A356铝合金熔体在650℃浇注,电流频率为30Hz的电磁场中搅拌15s,并在590℃保温10min,此时凝固系统的Kolmogorov熵为6829.5 nat/s,分形维数为2.2439,初生相的平均等积圆直径为59.86μm,平均形状因子为0.71,此时晶粒最圆整细小,组织形貌最佳.

关键词: 半固态A356铝合金 , 混沌对流 , Kolmogorov熵 , 分形维数 , 电磁搅拌

电磁搅拌频率对半固态A356铝合金初生α相和铈分布的影响

刘政 , 罗浩林 , 白光珠

中国稀土学报 doi:10.11785/S1000-4343.20150310

利用低过热度浇注和电磁搅拌技术制备半固态A356-Ce铝合金浆科.探讨了电磁搅拌频率对半固态初生α相形貌和Ce在凝固组织中的分布的影响.研究结果表明:在半固态A356-Ce合金浆料的制备过程中,电磁搅拌频率对半固态初生相的形貌以及Ce的分布影响很大,通过实验研究获得了制备半固态A356-Ce铝合金浆料的合适工艺参数,即在浇注温度为620℃,保温温度590℃,保温时间为10 min,稀土添加量为0.4%,搅拌时间为15s的条件下,搅拌频率为30 Hz的晶粒细化效果最佳,其平均形状因子为0.80,平均等级圆直径为76.1 μm,稀土分布也更均匀.

关键词: 半固态 , 电磁搅拌 , 初生α相 , 稀土分布

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