李新涛
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李丘林
,
李廷举
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宋艳琴
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张金利
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金俊泽
中国有色金属学报
研究了工频电磁场对水平连铸紫铜管坯表面质量、力学性能和组织的影响.结果表明:在工频电磁场作用下,紫铜管坯的表面质量得到了一定的改善,励磁电流为140 A时,表面粗糙度由120μm降到90μm;施加电磁场后,柱状晶得到了显著的细化,并在管坯内侧得到了细小的等轴晶组织;随着电流强度的增加,等轴晶区扩大,晶粒在周向上分布更加均匀;施加电磁场后,管坯的力学性能随着励磁电流的增加得到了显著的提高,当励磁电流为140 A时,抗拉强度提高了15%,延伸率提高了10%,管坯硬度提高了11%.
关键词:
电磁场
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水平连铸
,
铜管坯
张琦
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李丘林
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李廷举
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郑贤淑
,
金俊泽
中国有色金属学报
将实验得到的初始凝固坯壳的形状与数值模拟结果相结合的反推法确定了内结晶器冷却水量与内结晶器侧壁换热系数之间的关系,模拟了冷却水流量为80、100、120 L/s时凝固坯壳的形状和位置;在模拟得到的固-液界面位置附近,即距液面5～20 mm处施加了频率为2 500Hz的电磁场.结果表明:与传统连铸方法相比,施加电磁场后空心管坯的质量得到了明显的改善.
关键词:
电磁连续铸造
,
空心管坯
,
热交换系数
李丘林
,
李新涛
,
李廷举
,
金俊泽
稀有金属材料与工程
提出在中试水平的空心铜管坯水平连铸过程中施加工频电磁场,分析其对铜管坯组织和性能的影响.结果表明:与未施加电磁场时相比,施加电流强度为140A的工频电磁场后,水平连铸空心铜管坯的组织显著细化,平均晶粒度由未施加磁场时的3.1提高到8.3,周向组织均匀性也得到明显改善;抗拉强度提高40%左右,延伸率提高50%左右.
关键词:
电磁场
,
水平连铸
,
铜管坯,凝固组织,力学性能
张志清
,
李丘林
,
刘伟
,
刘庆
稀有金属材料与工程
采用电磁离心铸造的方法制各Al-8%Si的铝硅亚共晶合金空心管坯,研究了电磁场(electromagnetic ficId,EMF)对合金凝固宏观及微观组织的影响.结果表明,与传统离心铸造的铝硅亚共晶合金微观组织相比,施加电磁场后凝固组织中α-Al相得到细化,柱状晶随磁场强度增加逐渐成为等轴晶;共晶硅相尺寸在减小,片层间距增加,在硅片层间发现了断裂的共晶硅颗粒.
关键词:
电磁离心铸造
,
Al-8％Si 亚共晶合金
,
凝固组织
刘超
,
李丘林
,
张志清
,
刘伟
稀有金属材料与工程
采用软接触电磁连续铸造的方法制备铝硅共晶合金空心管坯,研究了电磁场对合金凝固组织的影响.结果表明,与传统连续铸造的铝硅共晶合金微观组织相比,施加电磁场后凝固组织中α-Al相得到细化,出现了颗粒状初生硅相;随着磁场强度的增加,初生硅的含量减少、平均尺寸减小,形状有球化趋势.
关键词:
电磁连铸
,
铝硅共晶合金
,
初生硅
张志清
,
李丘林
,
刘伟
,
刘庆
稀有金属材料与工程
采用电磁离心铸造的方法制备了Al-20Si(质量分数,下同)过共晶合金空心管坯,研究了电磁场对合金凝固组织及硅相形貌的影响.结果表明,随磁场强度增加铸坯外侧硅相聚集层厚度不断减小;与传统离心铸造的铝硅过共晶合金微观组织相比,施加电磁场后凝固组织中初晶硅相得到细化,外侧硅相形貌逐渐由典型的五瓣星形成为沿热流方向生长的初晶硅枝晶,内侧硅相受到电磁搅拌作用发生合并凝聚和钝化;初晶硅相尺寸及形状因子随磁场强度增加在不断减小.电磁搅拌破坏了硅相呈放射状排列的结构,共晶硅分布杂乱,且共晶团共晶片层间距逐渐增加.
关键词:
电磁离心
,
Al-20Si过共晶合金
,
初晶硅相
高敏锐
,
李丘林
,
杨定国
,
刘伟
稀有金属
铝硅过共晶合金凝固过程中析出的初生硅颗粒被视为铝熔体中的夹杂物颗粒.研究了由交替旋转磁场和下行波磁场组成的交替复合磁场对铝熔体中夹杂物的去除效果.结果表明,在交替复合磁场作用下,夹杂物颗粒发生了明显的聚合并迁移至顶部被除去.对比发现,交替复合磁场的除杂效果要优于单向旋转磁场和下行波磁场组成的单向复合磁场.随着交替复合磁场中的交替旋转磁场的频率和电流的增加,磁场除杂效果显著上升.交替时间为10 s时磁场除杂效果最佳.
关键词:
交替复合磁场
,
交替旋转磁场
,
聚合
,
夹杂物
,
初生硅
李宇
,
李丘林
,
李栋
,
刘伟
,
束国刚
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64322-4
开发一种高效液态搅拌铸工艺制备AA6061?31%B4C复合材料。研究该工艺的关键参数，并对复合材料的显微组织和力学性能进行表征。结果表明，真空搅拌/浇铸、B4C/Mg 加料方式和铸锭冷却是 AA6061?31%B4C复合材料成功制备的关键参数。化学腐蚀检测结果证实复合材料中含有设计含量的B4C；X射线荧光检测表明，复合材料基体中Mg和Si含量符合工业标准；扫描电镜和X射线衍射结果表明，B4C颗粒均匀分布在基体中，颗粒之间为时效析出的 Mg2Si 相；拉伸结果表明， AA6061?31%B4C 复合材料的抗拉强度为340 MPa ，比AA1100?31%B4C 复合材料的抗拉强度提高了112.5%，这归因于基体铝合金强度的大幅提高。
关键词:
Al-B4C合金
,
金属基复合材料
,
搅拌铸造
,
显微组织
,
力学性能
邱乐园
,
李丘林
,
刘伟
稀有金属材料与工程
复合磁场是金属电磁净化的一种新方法,通过实验和数值模拟,研究由旋转磁场和行波磁场组成的复合磁场电磁净化的效果.装置模型由2组三相交流线圈组构成,通过有限元法分别计算旋转磁场、行波磁场及其复合磁场作用下的电磁体积力、流场分布.结果显示,旋转磁场电磁力使得流场水平转动,下行波磁场电磁力分布驱动外壁容易向下运动,在中心形成向上束流;而复合磁场则兼具两者效果.数模拟数据与实验结果吻合度较好.为了探讨复合磁场电磁净化的机理,计算熔体中第二相夹杂物的体积分布和模拟颗粒在熔体中的运动轨迹.分析结果表明:流场和阿基米德力是影响颗粒运动的2个主要因素;复合磁场相对于单一磁场具有更优越的净化效果.
关键词:
数值模拟
,
电磁净化
,
复合磁场
,
非金属夹杂物
,
磁流体力学
李丘林
,
李廷举
,
金俊泽
稀有金属材料与工程
根据空心管坯的特点,提出了热顶技术和冷坩埚技术相结合的空心管坯电磁连续铸造的工艺思想.采用低熔点的Sn-4.5% Pb(质量分数,下同)合金进行了模拟试验,成功制备了φ60 mm×15 mm的空心管坯.研究了热顶和冷坩埚式外结晶器对铸型内磁场分布的影响,分析了电磁场对空心管坯质量的影响.结果表明:采用带屏蔽罩的热顶和冷坩埚式外结晶器,优化了铸型内的磁场分布;当施加功率为12 kW、频率为2 500 Hz的中频电磁场时,得到了表面光滑、宏观凝固组织中具有高等轴晶比率的高质量空心管坯.
关键词:
空心管坯
,
连续铸造
,
电磁场
,
热顶
,
冷坩埚
