电磁场对铸造铝合金凝固过程的影响

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1、分类号密级UDC学号硕士学位论文ThesisforMastersDegree论文题目_电磁场对铸造铝合金凝固过程的影响申请学位类别工程硕士专业名称材料工程研究生姓名周翔宇导师姓名、职称刘政教授—O—五年月学位论文独创性声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含已获得江西理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明

2、并表示谢..rte,yS'°申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。学位论文版权使用授权书本人完全了解江西理工大学关于收集、保存、使用学位论文的规定：即学校有权保存按要求提交的学位论文印刷本和电子版本，学校有权将学位论文的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。本人允许本学位论文被查阅和借阅，同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，并通过网络向社会公众提供信息服务

3、。保密的学位论文在解密后适用本授权书学位论文作者签名（手写）：j导师签名（手写）签字曰期年/月f曰签字曰期：W年/月+曰江西理工大学硕士毕业论文摘要摘要半固态技术作为21世纪最有前途的金属材料加工技术，已经被广泛运用于各大领域。电磁搅拌作为制备半固态浆料中重要的一环，对合金浆料的凝固过程具有重要影响，直接关系到样品微观组织形貌的优劣。本文分别采用ZL203和6061两种铝合金作为研究对象，主要研究电磁搅拌和稀土对合金凝固过程及微观组织形貌的影响首先，采用变频控制的电磁搅拌装置制备了半固态ZL203铝合金浆料，分析

4、不同搅拌时间和搅拌频率下α-Al相形貌和尺寸，研究了在连续搅拌过程中变换频率对合金熔体进行分级搅拌的影响。结果表明：分级搅拌可以有效地改善半固态合金浆料的质量；适合于半固态ZL203合金的分级电磁搅拌工艺为：ZL203合金经670℃浇注后，先在40Hz的频率下搅拌5s，再在30Hz的频率下搅拌10s，并于620℃温度下保温5min。经此工艺制备的半固态ZL203合金铸锭具有较高质量，其中心部区域晶粒平均等积圆直径为85.62μm，平均形状因子为0.86；边缘区域晶粒的平均等积圆直径为84.52μm，平均形状因子达

5、到0.85。另外，还研究了电磁搅拌条件下添加稀土时对合金微观组织的细化机理，结果表明：在加入0.4%Er的条件下，Er以Al3Er的形式存在与以单质的形式存在相比，前者细化晶粒的效果更好。利用低频率电磁搅拌制备了半固态ZL203合金浆料，研究了电磁搅拌对Cu在Al基体中浓度的影响。实验中将ZL203合金在固液相线区间内选择不同温度进行浇注，并在等温电磁搅拌后进行缓慢冷却至固相线以下，之后进行水冷。实验结果表明：电磁搅拌可以提高Cu在Al中的浓度，减少了Cu在晶间的偏析程度；合金的浇注温度对Cu在Al中的浓度有一定

6、影响，浓度随着浇注温度的降低而增加，且晶间偏析降低。应用低过热度浇注和电磁搅拌技术制备了半固态6061铝合金浆料，研究了浇注温度和电磁搅拌对半固态6061铝合金的微观组织形貌的影响。试验结果表明：浇注温度对半固态6061铝合金的凝固组织影响很大，半固态6061合金在660℃下浇注的晶粒最为细小；电磁搅拌可以有效地改善半固态6061铝合金的凝固组织形貌和晶粒尺寸，当电磁频率为30Hz且搅拌15s时，凝固组织的形貌及尺寸的结果最佳。通过实验研究，获得了制备半固态6061铝合金浆料合适的工艺参数。关键词：ZL203合金

7、；6061铝合金；电磁搅拌；浇注温度；稀土IAbstractAbstractstAsthemostpromisingmetalmaterialsprocessingtechnologyinthe21century,Semi-solidtechnologyhasbeenwidelyusedinmanyareas.Asaimportantpartofthepreparationofsemi-solidslurry,Electromagneticstirringhasimportanteffectsonthesolid

8、ificationprocessofalloyslurry,andisrelatedtothemicrostructuremorphologyofthesampledirectly.BothZL203and6061aluminumalloyareresearchedinthispaper,theeffectsofelectromagneticstirringandrare