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利用旋轉磁場控制Mg15Al二元高鋁鎂合金凝固過程,以期獲得均勻細小的等軸晶,使合金后續的等通道擠壓能順利進行。通過OM、SEM、EDS測試手段研究了旋轉磁場對合金凝固組織及溶質分配的影響。結果表明:旋轉磁場主要通過與金屬液流相互作用引起強烈的旋流而產生攪拌作用來影響合金的溫度場與溶質場的分布,故能夠顯著細化Mg15Al二元高鋁鎂合金組織中的初晶α-Mg,促進Al在初晶α-Mg中的固溶,但對于在凝固末期才形成的共晶組織而言,由于凝固末期所剩液相形不成有效流動,其形態受旋轉磁場影響不大。隨勵磁電壓增大,晶粒細化效果增加,勵磁電壓為60V時,晶粒細化效果最佳,Al在初晶α-Mg中固溶量最高,勵磁電壓繼續增加,由于磁場感生熱增加將弱化二次冷卻,使晶粒細化效果下降。
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針對犧牲陽極鎂錳合金在液態成形過程中α-Mn極易產生偏析,造成犧牲陽極效率嚴重下降的問題,重點研究了不同強度的旋轉磁場對犧牲陽極鎂錳合金液態成形過程中α-Mn偏析的影響。實驗結果表明:旋轉磁場的攪拌作用不僅能明顯改善鎂錳合金中α-Mn的偏析,還能有效細化鎂錳合金的晶粒。隨激磁電壓的增大,α-Mn偏析得到改善,且晶粒細化更明顯。激磁電壓為60V時,鎂錳合金的硬度值最高,在人造海水中的耐蝕性最好。初步探討了旋轉磁場攪拌作用對犧牲陽極鎂錳合金液態成形過程中α-Mn偏析改善機理。分析認為:旋轉磁場強烈的攪拌作用使Mn在鎂錳合金中分布更均勻,成形過程中晶核增多,冷卻速度提高,快速凝固是α-Mn偏析改善及鎂錳合金晶粒細化的根本原因。
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