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利用旋轉磁場控制Mg15Al二元高鋁鎂合金凝固過程,以期獲得均勻細小的等軸晶,使合金后續(xù)的等通道擠壓能順利進行。通過OM、SEM、EDS測試手段研究了旋轉磁場對合金凝固組織及溶質(zhì)分配的影響。結果表明:旋轉磁場主要通過與金屬液流相互作用引起強烈的旋流而產(chǎn)生攪拌作用來影響合金的溫度場與溶質(zhì)場的分布,故能夠顯著細化Mg15Al二元高鋁鎂合金組織中的初晶α-Mg,促進Al在初晶α-Mg中的固溶,但對于在凝固末期才形成的共晶組織而言,由于凝固末期所剩液相形不成有效流動,其形態(tài)受旋轉磁場影響不大。隨勵磁電壓增大,晶粒細化效果增加,勵磁電壓為60V時,晶粒細化效果最佳,Al在初晶α-Mg中固溶量最高,勵磁電壓繼續(xù)增加,由于磁場感生熱增加將弱化二次冷卻,使晶粒細化效果下降。
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針對犧牲陽極鎂錳合金在液態(tài)成形過程中α-Mn極易產(chǎn)生偏析,造成犧牲陽極效率嚴重下降的問題,重點研究了不同強度的旋轉磁場對犧牲陽極鎂錳合金液態(tài)成形過程中α-Mn偏析的影響。實驗結果表明:旋轉磁場的攪拌作用不僅能明顯改善鎂錳合金中α-Mn的偏析,還能有效細化鎂錳合金的晶粒。隨激磁電壓的增大,α-Mn偏析得到改善,且晶粒細化更明顯。激磁電壓為60V時,鎂錳合金的硬度值最高,在人造海水中的耐蝕性最好。初步探討了旋轉磁場攪拌作用對犧牲陽極鎂錳合金液態(tài)成形過程中α-Mn偏析改善機理。分析認為:旋轉磁場強烈的攪拌作用使Mn在鎂錳合金中分布更均勻,成形過程中晶核增多,冷卻速度提高,快速凝固是α-Mn偏析改善及鎂錳合金晶粒細化的根本原因。
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