【摘要】：采用有限元方法對AZ80鎂合金低壓脈沖磁場半連續(xù)鑄造過程的電磁場、流場和溫度場進行數值模擬,對鑄錠的組織進行觀察和分析,并與普通半連續(xù)鑄造鑄錠晶粒組織進行對比。模擬結果表明:在低壓脈沖磁場半連續(xù)鑄造過程中,結晶器中的熔體受脈沖電磁力作用產生強迫對流和電磁振蕩,使得熔體的徑向溫度梯度有所降低。組織觀察結果顯示,與普通半連續(xù)鑄錠相比,低壓脈沖磁場半連續(xù)鑄錠晶粒明顯細化,枝晶尖端發(fā)生鈍化。在低壓脈沖磁場半連續(xù)鑄造凝固過程中,結晶器壁附近形核的臨界形核半徑和臨界形核功有所降低,同時脈沖磁場形成的熔體對流使結晶器壁處形成的晶核隨著對流擴散到熔池內部,使形核率增加,另外脈沖磁場能夠通過尖端鈍化的方式抑制晶粒的生長,從而造成低壓脈沖磁場鑄錠的晶粒細化。
[Abstract]:The electromagnetic field, flow field and temperature field of semi-continuous casting process of AZ80 magnesium alloy with low-pressure pulsed magnetic field were numerically simulated by finite element method. The microstructure of the ingot was observed and analyzed, and the grain structure of the ingot was compared with that of conventional semi-continuous casting ingot. The simulation results show that during the semi-continuous casting process of low-pressure pulsed magnetic field, the melt in the mold is forced convection and electromagnetic oscillation by pulsed electromagnetic force, and the radial temperature gradient of the melt is decreased. The results of microstructure observation show that the grain size of low-pressure pulsed magnetic field semi-continuous ingot is finer than that of ordinary semi-continuous ingot and the dendrite tip is passivated. The critical nucleation radius and the critical nucleation work near the mold wall are decreased during the semi-continuous casting solidification process of low-pressure pulsed magnetic field. At the same time, the melt convection formed by the pulsed magnetic field makes the crystal nucleus formed at the wall of the crystallizer diffuse into the inner of the melting pool with convection, and the nucleation rate increases. In addition, the pulse magnetic field can inhibit the grain growth through the passivation of the tip. As a result, the grain size of the low pressure pulsed magnetic field ingot is refined.
【作者單位】： 中國科學院金屬研究所;
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃資助項目(2013CB632205) 國家重點研發(fā)計劃資助項目(2016YEB0301105)~~
【分類號】：TG292

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