超声场及电磁场作用下水平连铸制备金属线材的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要水平连铸近年来发展极为迅速，由于工艺设备简单等诸多优势，被广泛应用于铸造行业制备高质量铸件。随着国民经济的不断发展，对金属线材的需求量日益增加，同时对其质量及生产率提出了更高的要求．目前，超声场及电磁场以其独特的性能在材料改性及新材料制备中的应用研究越来越广泛。作者参与了国家自然科学基金“复合场作用下液体金属的运动行为及控制”这一重大研究课题，研究了超声场及电磁场作用下金属线材的制备及其改性，取得科研成果如下：改进优化了水平连铸装置，成功将超声场及电磁场引入到水平连铸制备金属线材的过程中。为了提高铸坯质量及生产效率，在超声场作用下探索出一套制备～．Si合金线

2、材最佳的工艺参数，此时合金铸坯的微观组织均匀细小，力学性能最佳。采用静态模拟实验，研究了超声场对触．Si合金除气净化及晶粒细化的影响。超声场对铝熔体产生显著的除气净化效果，且超声处理时间存在最佳值；初步分析超声场作用下晶粒的球化、细化可能是由于超声空化泡破碎产生的过冷生核所引起。分析了不同励磁电流条件下，电磁场对A1．Si合金水平连铸冷却曲线、凝固组织及成分偏析的影响规律。在电磁场作用下，洛仑兹力作用于凝固区域的金属，对其产生搅拌及软接触两种作用，从而对金属的凝固过程产生影响．施加电磁场后，舢．si合金的开始结晶温度上升，同时凝固速度加快结晶温度间隔变小；当励磁电流为100A时，电磁场

3、对凝固区域合金的作用效果最好，铸坯晶粒均匀细小且成分偏析得到了抑制。·研究了AZ31镁合金的熔炼工艺并探索了不同材质的结晶器AZ31镁合金的水平连铸。采用IU．2熔剂对镁熔体进行保护及精炼，同时利用加气体保护法阻止镁液的燃烧。探索了石墨及不锈钢两种材质的结晶器下镁合金的水平连铸。关键词：水平连铸；超声场；电磁场；Al-Si合金；AZ31镁合金超声场及电磁场作用下水平连铸制各金属线材的研究ResearchonHorizontalContinuousCastingMetalWireunderUltrasonicFieldandElectromagneticFieldAbstractHori

4、zontalContinUOUSc船tingiswidelyappliedandresearchedforadvantagesS11ehassimplefacilities，etc．mrecentyears，withthedevelopmentofindustryandnationaleconomy。theneedsofhighqualitymetalwireincreasequickly．Nowadays，ultrasonicfieldandelectromagneticfieldaresuccessfullyappliedinmaterialmodificationandn唧mat

5、erialpreparation。Thewritertakesparthioreproject,whichiswrlledynamicsandcontrolofmetalliquidwithmulti．field"supportedbytheNationalNaturalScienceFoundation．砸lcpreparationandmodificationofmetalwirewithultrasonicfieldandelectromagneticfieldareresearched．Mainresearchresultsareasthefollowing：Experimen

6、talapparatusofhorizontalcontinuouscastingisimproved．multrasonic五eldandeleotromagnetic6eldaresuccessfullyconductedtopreparemetalwireunderhorizontalcontinuouscasting．hordertoenhancethequalityandproductionefficiencyofA1·Sialloyingots，thebesttechnicalparametersofhorizontalcontinuouscastingcombinedwi

7、thultrasonicfieldareestablisbed．Themicrostructuresaretuliform．fineandthemechanicalpropertiesagethebestofallundertheseparameters。Wi血ultrasonicfield,thedegassingeffectandthegrainrefinementof舢·Sialloyareinvestigatedusingstatice