陈丹丹张海涛王向杰崔建忠
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00427
利用直接水冷半连续(常规DC)铸造工艺和低频电磁铸造(LFEC)工艺分别制备了Al-4.5%Cu(质量分数)合金铸锭.
测量了常规DC铸造和LFEC过程中的温度曲线, 研究了低频电磁场条件下的铸锭微观组织变化和Cu元素的微观偏析. 通过金相观察发现, 在低频电磁场作用下, α-Al和$\theta$相的共晶组织变得细小, 其面积分数明显减小. 利用电子探针测量结果绘制Cu元素成分曲线, 发现在凝固的最初过渡区, Cu元素的成分曲线在低频电磁场作用下升高, α-Al中Cu元素含量增加. 通过计算得到Cu元素的有效分配系数ke, 发现在最初过渡区ke线性增大到1. LFEC工艺使得Cu元素的ke变大, 并且随着电流强度的增强这一趋势愈发明显. 由于低频电磁场加速了凝固前沿的冷却速度, 使更多的Cu原子固溶在 α-Al中, Cu元素在铸锭中的微观偏析得到了改善.
关键词:
Al-4.5%Cu合金
,
low frequency electromagnetic casting (LFEC)
,
microsegregation
,
effective distribution coefficient
李喜
,
任忠鸣
,
孙延辉
,
王俊
,
余建波
,
任维丽
金属学报
强磁场可明显影响Al-4.5%Cu(质量分数)合金定向凝固组织.在温度梯度GT=38 K/cm, 生长速率较低(R=5 μm/s)时, 10 T强磁场使液-固界面处的树枝晶变得不规则,低于共晶温度以下的固相区定向枝晶组织消失, 组织细化;在生长速率R=50 μm/s时, 10 T强磁场使得枝晶沿与凝固方向成一定角度定向排列, X射线衍射表明<111>方向转向磁场方向; 在生长速率较高(R=100 μm/s)的情况下, 10 T强磁场使得枝晶粗化, 一次枝晶间距增大. 从热电磁流体理论和磁晶的各向异性角度分析了上述现象.
关键词:
Al-4.5%Cu合金
,
dendritic growth
,
Al-4.5Cu wt.％
