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连铸过程中超声细晶技术研究

李新涛 , 高学鹏 , 李廷举 , 李喜孟 , 金俊泽 , 殷国茂

稀有金属材料与工程

研究了Al-1%Si合金水平连铸过程中施加功率超声对铸坯凝固组织的影响,并对其机理进行了探讨.实验结果表明,随着超声波功率的提高,铸坯凝固组织得到了细化,同时Si元素晶界偏析得到了抑制.理论分析认为当功率超声频率为22.3 kHz时,能够发生空化效应的最大空化泡半径为1.02×10-4 m,且随着超声功率的增加,空化泡数量增多.空化泡崩溃时产生局部高温高压,从而导致晶粒细化,改善了Si元素的分布情况.

关键词: 连铸 , 功率超声 , Al-1％Si合金 , 晶粒细化

功率超声对水平连铸Al-1%Si合金凝固的影响

李新涛 , 赵建强 , 宁绍斌 , 李廷举 , 李喜孟 , 金俊泽 , 殷国茂

稀有金属材料与工程

研究了水平连铸过程中在保温炉内施加功率超声熔体处理对Al-1%Si合金凝固过程的影响.结果表明:施加功率超声后,合金凝固曲线第1个拐点左移,斜率发生了变化,且随着超声功率的增加,合金的结晶温度升高,当超声功率为1000W时,结晶温度提高了33℃;同时,施加了功率超声后,保温炉内金属液温度分布均匀性随着超声功率的增加得到了显著的改善;金相分析表明,当超声功率为1000W时,铸坯凝固组织得到了细化,同时晶粒尺寸更加均匀;此外,施加功率超声处理后铸坯表面质量得到了提高.

关键词: 功率超声 , 水平连铸 , Al-1％Si合金 , 凝固过程

功率超声对水平连铸Al-1%Si合金凝固的影响

李新涛 , 赵建强 , 宁绍斌 , 李廷举 , 李喜孟 , 金俊泽 , 殷国茂

稀有金属材料与工程

研究了水平连铸过程中在保温炉内施加功率超声熔体处理对Al-1%Si合金凝固过程的影响.结果表明:施加功率超声后,合金凝固曲线第1个拐点左移,斜率发生了变化,且随着超声功率的增加,合金的结晶温度升高,当超声功率为1000W时,结晶温度提高了33℃;同时,施加了功率超声后,保温炉内金属液温度分布均匀性随着超声功率的增加得到了显著的改善;金相分析表明,当超声功率为1000W时,铸坯凝固组织得到了细化,同时晶粒尺寸更加均匀;此外,施加功率超声处理后铸坯表面质量得到了提高.

关键词: 功率超声 , 水平连铸 , Al-1％Si合金 , 凝固过程

超声场中Al-1%Si合金水平连铸实验研究

赵建强 , 李新涛 , 宁韶斌 , 李喜孟 , 李廷举

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.z1.055

研究了功率超声对水平连铸Al-1%(质量分数)Si合金凝固过程、合金组织和力学性能的影响,详细探讨了超声空化细化合金组织的机理.结果表明,在合金的凝固过程中施加功率超声可以提高形核率,使合金组织细化,从而提高其力学性能,并且随超声波功率的增加,铸坯的平均晶粒直径减小.

关键词: 功率超声 , 水平连铸 , Al-1％Si合金 , 超声空化

超声场对Al-1%Si合金水平连铸坯显微组织及力学性能的影响

高学鹏 , 李新涛 , 郄喜望 , 吴亚萍 , 李喜孟 , 李廷举

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.01.004

对直径为10 mm的Al-1%Si合金水平连铸过程施加超声处理后,铸坯的表面质量得到了改善,凝固组织得到了细化,力学性能得到了提高.当超声功率达到1000 W时,表面粗糙度由未施加超声波时的40 μm降为10 μm;平均晶粒度由94.1 μm降为31.2μm;抗拉强度、延伸率和硬度分别提高了20.5%、37.5%和23.9%;同时,Si元素在α(Al)基体中分布的均匀性得到了提高,晶界偏析得到了抑制,析出的Si相形貌由条状变为颗粒状.

关键词: Al-1％Si合金 , 超声场 , 水平连铸 , 显微组织 , 力学性能

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