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Separation and enrichment mechanism of C54–tisi_(2) from hypoeutectic ti–65 wt.%si alloy during directional solidification via alternating electromagnetic fields

引用

Journal of Iron and Steel Research(International) 2021年第1期28卷 29-37页

作者： Kui‑song Zhu Jing‑fei Hu Wen‑hui Ma Kui‑xian Wei Yong‑nian Dai The National Engineering Laboratory for Vacuum Metallurgy State Key Laboratory of Complex Nonferrous Metal Resources Clean UtilizationKunming University of Science and TechnologyKunming 650093YunnanChina College of Vanadium and titanium Panzhihua UniversityPanzhihua 617000SichuanChina Key Laboratory for Nonferrous Vacuum Metallurgy of Yunnan Province Engineering Research Center for Silicon Metallurgy and Silicon Materials of Yunnan Provincial UniversitiesKunming University of Science and TechnologyKunming 650093YunnanChina

The effects of directional solidification parameters and the coupling of directional solidification parameters and alternating electromagnetic fields on separation and enrichment of the C54–tisi2 phase were investigated in a directionally solidified hypoeutectic ti–65 wt.%si alloy.The results indicated that by increasing the pull-down velocity at a given position within the ingot,the cooling rate,growth rate,and temperature gradient of ingot could be increased.At a pull-down velocity near 5μm/s,the temperature gradient,cooling rate,and growth rate decreased with increasing the thickness of the C54–tisi2-rich layer.Electromagnetic fields enhanced mass transfer at pull-down velocities of 5,10,15,and 20μm/s,with resulting enriched layer thicknesses of 15,10,10,and 5 mm,respectively.By increasing the percentage of ti in the ti–si alloy from 25 to 35 wt.%,the thickness of the C54–tisi2-rich layer was increased from 2.5 to 3.3 cm.However,the maximum C54–tisi2 content obtained experimentally in this layer decreased from 92.06 to 79.49 mass%.

关键词： ti–si alloy Directional solidification Electromagnetic field Separation C54–tisi2

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