脉冲电场对6181铝合金凝固组织的影响

发布时间：2024-02-01 03:00

　　采用自制中频脉冲电流装置,研究了不同占空比、不同频率的脉冲电流对铸造6181铝合金组织、性能的影响规律及机制。研究结果表明:当脉冲电场频率不变时,随着占空比的不断增大,6181铝合金板材的晶粒尺寸逐渐变小直至不变;当脉冲电场占空比保持不变时,随着脉冲电场频率的增加,晶粒尺寸逐渐减小,当频率大于200 Hz时,脉冲电流对晶粒尺寸的影响变弱,硬度有下降的趋势。

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【部分图文】：

图1脉冲铸造模具

在进行多次浇注试验后，发现在温度为690℃时铸造的铝合金铸件边裂不严重，表面光滑，质量最好。试验是在自然冷却铸造的基础上分别施加电流强度为300A，占空比为10%、15%和20%，频率为20Hz、50Hz、100Hz、200Hz和500Hz脉冲电流。试验方案如表2所示。....

图2不同脉冲电场条件下的6181铝合金铸态显微组织

图2展示了表2中不同脉冲电场条件下试验6181铝合金的铸态组织。由图2可知，在无脉冲电场条件下，由于铸模边部的温度梯度明显高于内部的温度梯度，导致凝固组织越靠近模具内部越易形成粗大的组织。铸造过程施加脉冲电场后，使模具边部已经形成的枝晶产生一次枝晶熔断，部分碎片脱落到熔体中成为非....

图3不同脉冲电流占空比和频率对6181铝合金铸态晶粒尺寸的影响

不同脉冲电流条件下的6181铝合金铸态显微组织如图2所示。经过脉冲电流处理后，由于每次脉冲电流处理时脉冲电流的占空比和频率不同，合金的凝固晶粒也得到不同程度的细化，树枝晶被打断、粉碎。在一定范围内，随着脉冲电流占空比和频率的增大，晶粒的平均尺寸逐渐减小，树枝晶逐渐消失，组织也更加....

图4不同脉冲电流占空比和频率对6181铝合金铸造试样硬度的影响

图4示出了不同频率和占空比脉冲电流的6181铝合金铸锭的硬度测试结果。从图4可知，无脉冲电流的合金铸锭硬度较低，原因在于普通铸造的铸造组织存在大量的柱状晶和树枝晶，等轴晶很少且分布很不均匀、晶粒尺寸较大。施加脉冲电流后，明显提高了合金的硬度，其主要作用机制在于脉冲电流细化6181....

本文编号：3891691