钢的半固态电磁搅拌力场与组织转变

钢铁研究学报, 2003, 15(4): 18-23.

钢的半固态电磁搅拌力场与组织转变

杨卯生 ^1, , 赵爱民 ^2, , 毛卫民 ^3, , 高军芳 ^4, , 钟雪友 ^5,

1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083;内蒙古工业大学材料科学与工程学院,内蒙古,呼和浩特,010062

2.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

3.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

4.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

5.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

基金项目: 国家自然科学基金(59995440)

关键词：半固态钢 , 电磁搅拌 , 组织转变

Electromagnetic Stirring Force Field and Microstructure Evolution of Semi-Solid Steel

利用自制的高熔点半固态电磁搅拌装置对60Si2Mn钢半固态电磁搅拌力场及它对组织转变的影响进行了理论分析和实验研究.结果表明:电磁搅拌功率和频率直接影响电磁搅拌力,进而对金属熔体的流动形态有明显的影响.在一定频率范围内,搅拌功率加大,搅拌力随之增加;当搅拌功率达到一定值时(5 kW),继续加大搅拌功率将导致搅拌装置发热并恶化60Si2Mn钢半固态组织的转变效果.适宜的频率范围为20～50 Hz.如果频率太高,屏蔽和钢熔体粘滞效应增大,将导致搅拌力下降;频率太低,涡漩电流减小,同样导致搅拌力下降.电磁搅拌力作用下的金属熔体流动形态由一个集中的大漩涡和较多的小漩涡构成.这种流动形态在宏观上可促使钢液的温度场和浓度场均匀化;微观上增加局部紊流密度,促使枝晶组织向球状组织转变.

参考文献

[1]	杨院生;刘清民;焦育宁等.液态金属电磁离心凝固的力场分析[J].金属学报,1994,30(05):208-210.
[2]	张军;傅恒志;谢发勤等.金属熔体的电磁成形与凝固[J].材料研究学报,1997,11(06):612-614.
[3]	Vives C .Eletromagnetic Refining of Aluminum Alloys by theCREM Process[J].Metallurgical and Materials Transactions,1989,20(05):623-628.
[4]	李子全 .旋转磁场作用下ZA-27合金非枝晶组织特征及SiCp/ZA-27复合材料的研究[D].东南大学,1998.
[5]	Vives C .Elaboration of Metal Matrix Composites from Thixo-tropic Alloy Slurries Using a New Mangnetohy Drodynamic Cast-er[J].Metallurgical and Materials Transactions,1993,24:493-500.

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