利用旋转磁场控制Mg15Al二元高铝镁合金凝固过程,以期获得均匀细小的等轴晶,使合金后续的等通道挤压能顺利进行。通过OM、SEM、EDS测试手段研究了旋转磁场对合金凝固组织及溶质分配的影响。结果表明:旋转磁场主要通过与金属液流相互作用引起强烈的旋流而产生搅拌作用来影响合金的温度场与溶质场的分布,故能够显著细化Mg15Al二元高铝镁合金组织中的初晶α-Mg,促进Al在初晶α-Mg中的固溶,但对于在凝固末期才形成的共晶组织而言,由于凝固末期所剩液相形不成有效流动,其形态受旋转磁场影响不大。随励磁电压增大,晶粒细化效果增加,励磁电压为60V时,晶粒细化效果最佳,Al在初晶α-Mg中固溶量最高,励磁电压继续增加,由于磁场感生热增加将弱化二次冷却,使晶粒细化效果下降。
针对牺牲阳极镁锰合金在液态成形过程中α-Mn极易产生偏析,造成牺牲阳极效率严重下降的问题,重点研究了不同强度的旋转磁场对牺牲阳极镁锰合金液态成形过程中α-Mn偏析的影响。实验结果表明:旋转磁场的搅拌作用不仅能明显改善镁锰合金中α-Mn的偏析,还能有效细化镁锰合金的晶粒。随激磁电压的增大,α-Mn偏析得到改善,且晶粒细化更明显。激磁电压为60V时,镁锰合金的硬度值最高,在人造海水中的耐蚀性最好。初步探讨了旋转磁场搅拌作用对牺牲阳极镁锰合金液态成形过程中α-Mn偏析改善机理。分析认为:旋转磁场强烈的搅拌作用使Mn在镁锰合金中分布更均匀,成形过程中晶核增多,冷却速度提高,快速凝固是α-Mn偏析改善及镁锰合金晶粒细化的根本原因。
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