电磁能对半连续铸造Al-Si-Cu-Mg合金微观组织与成分偏析的影响

作     者：闫春雷 田明生 沈利 鲍鑫宇 麻永林 邢淑清 Yan Chunlei;Tian Mingsheng;Shen Li;Bao Xinyu;Ma Yonglin;Xing Shuqing

作者机构：内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 包头铝业有限公司内蒙古包头014010 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2023年第47卷第2期

页      面：203-209页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：内蒙古自治区自然科学基金项目(2018MS05008)资助 

主　　题：晶粒细化 磁能 脉冲电磁场 成分偏析 微观组织 

摘      要：应用新型熔体表面电磁能处理技术对半连续铸造Al-Si-Cu-Mg合金进行电磁能处理,探究电磁能对半连续铸造Al-Si-Cu-Mg合金微观组织与成分偏析的影响。利用光学显微镜(OM)与等离子发射光谱仪对铸锭横断面进行微观组织观察与成分检测。实验结果表明,电磁能作用下,初晶Si减小、形状因子增加,偏聚情况得到改善。α-Al尺寸与二次枝晶臂间距减小。电流增加至40 A,初晶Si尺寸减小29.76%左右,形状因子增加至0.51左右,形状更加接近圆形。心部微观组织中α-Al等积圆直径为18μm,二次枝晶臂间距为11.28μm,边部微观组织中α-Al等积圆直径为11μm,二次枝晶臂间距为7.2μm。以电流40 A为例,电磁能作用下,溶质元素Si, Cu, Mg相对偏析度降低,元素分布更加均匀,溶质元素的成分偏析被显著改善。分析电磁能作用下形核过程,认为电磁能作用合金熔体内的原子集团,改变合金熔体的结构,是电磁能细化合金微观组织的重要原因。