电磁参数对7050铝合金凝固组织及元素分布的影响
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ＮＯＶ．２００８ＶＯＩ．５７ＮＯ．１１
电磁参数对７０５０铝合金凝固组织及元素分布的影响
李吉祥Ⅵ，阎志明’，罗大伟，，刘吉东，，张红亮１，曾志强∽，李廷举】．２，王家淳，，刘金炎，
（Ｉ．大连理工大学材料科学与工程学院，辽宁大连１１６０８５；２．大连理工大学三束材料改性国家重点试验室
辽宁大连１１６０８５：３．苏州有色金属加工研究院，汪苏苏州２１５０２６）
摘要：研究了在不同磁场频率及电磁线圈匝数条件下结晶器内磁场的分布规律，并进行了静态浇注试验，考察了电磁场对７０５０铝合金凝固组织及溶质元素分布的影响。结果表明，电磁场能显著细化晶粒，使晶粒尺寸从未施加磁场时的１７１Ｉｒｍ，细化到１２８扯ｍ；并有效地抑制了７０５０铝合金的反偏析问题。探讨了电磁场的作用机理。
关键词：电磁场；７０５０铝合金；凝【舌｜组织；元素分布
中图分类号：ＴＧｌ４６．２＋１文献标识码：Ａ文章编号：ｔ００１—４９７７（２００８）１１一ｌ１３６—０６
ＥｆｆｅＣｔＯｆＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＰａｒａｍｅｔｅｒｓＯｎ７０５０ＡＩｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙＳＯ¨ｄｉｆｉｃａｔｉＯｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＥｌｅｍｅｎｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
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ＣＡＯＺｈｉ－ｑｉａｎ９１?２１ＬＩＴｉｎｇ－ｊｕｌ。２１ＷＡＮＧＪｉａ—ｃｈｕｎ３．ＬＩＵＪｉｎ．ｙａｎ３
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０８５，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂ．ｆｏｒＭａｔｅｒｉａｌｓＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｂｙＬａｓｅｒ，ＩｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍｓ，
ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０８５。Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｕｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５０２６，Ｊｉａｎｇｓｕ．Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｍａｇｎｅｔｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｓｉｄｅｔｈｅｍｏｕｌｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｇｎｅｔｉｃｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｍａ—ｇｎｅｔｉｃｃｏｉｌｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．ＡｓｔａｔｉｃｐｏｕｒｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｌＩｏｔｅｓｔｌｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎ７０５０ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｅｌｅｍｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｇｒａｉｎｓｉｚｅｕｎｄｅｒｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｉｓｒｅｆｉｎｅｄｆｒｏｍ１７１ｐｍｔｏ１２８ｕｍａｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｃ．，ａｎｂｅｒｅｓｔｒａｉｎｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅａｃｔｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｉｓａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ；７０５０ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ；ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｅｌｅｍｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
软接触电磁连铸是近年大力研究的新利连铸技术，基本原理是在具有透磁和聚能结构的软接触结晶器外安装感应圈，使高频电磁场透过结晶器作Ｈｊ到结晶器内的金属熔体上，使铸坯的表面质量及内部组织都得到显著改善”１。
许多学者在软接触电磁连铸方面做了大量研究工作。李廷举等【”Ｊ将Ｉ’日Ｊ断高频磁场及复合电磁场作用于软接触结晶器上，取得了显著效果；Ｚｈａｎｇｔ６ｊ等研究了低频软接触，也取得一定效果；许多人对软接触磁场结晶器结构、内部磁场分布模拟计算及作用效果等方面做了大量工作Ｌ７…】。
７０５０铝合金作为高强度高韧性铝合金的一种，在军事、航空、航天等方面有广泛应用，因此研究和应用倍受关注【１２－１３］。但高强度高韧性铝合金的合金禽量高，采用传统半连铸工艺．铸锭易形成溶质偏析、且制备过程中易出现裂纹，大大降低铸锭力学性能和成材率。
近年来，周内外采用一些特殊工艺，如粉末冶金、添加微量元素Ａｇ、Ｍｇ和Ｚｒｌ；ｔＮ超高强度喷射沉积和热挤等，制备出合金含量更高的超高强度高韧性铝合金忡”，但特殊工艺往往会导致成本提高。董杰等¨８１在（／）２００，７Ａ６０超高强铝合金铸造过程中施加低频电磁场，获得组织细小均匀、晶内溶质元素固溶度高、内部无裂纹、表面质量好的铸坯。
１试验过程与结果
笔者探索了磁场频率、电磁线圈匝数对软接触结晶器内磁场分布和对静态浇注试验中７０５０铝合金凝固组织、成分偏析的影响。
１．１电磁参数对磁场分布的影响
图１为设计制作的单匝、５匝感应线刚。单匝线圈
收稿日期：２００８—０３—１５收到初稿，２００８－０８—２５收到修订稿。
作者简介：李吉祥（１９６９一），男，甘肃甘谷人．硕上研究生，主要从事铝合金电磁加工工艺的研究。通讯作者：李廷举，教授．博士生导师。Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｊｕｌｉ＠ｄｌｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
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