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电磁场对铸铁万博国际娱乐生长的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-21  来源:中国万博国际娱乐网  作者:[db:作者]
核心提示:  电磁场对铸铁万博国际娱乐生长的影响张国志,张小立,胡火生,贾光霖(东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004)脉冲作用对铸铁万博国际娱乐生长及其凝固组织的影响。结果表明:在脉冲电磁场的作用下,灰铸铁凝固组织中奥
  电磁场对铸铁万博国际娱乐生长的影响张国志,张小立,胡火生,贾光霖(东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004)脉冲作用对铸铁万博国际娱乐生长及其凝固组织的影响。结果表明:在脉冲电磁场的作用下,灰铸铁凝固组织中奥氏体枝晶数量明显减少,万博国际娱乐粗化;球化处理后,凝固组织中球状万博国际娱乐数量减少,蠕虫状万博国际娱乐增多,蠕化率显著提高,为稳定蠕墨铸铁的蠕化率提出一个新途径。讨论了电磁场对万博国际娱乐生长影响的机理,认为脉冲磁场的电磁搅拌作用和感生电流的热效应破坏了万博国际娱乐核心周围奥氏体壳的稳定性,促进万博国际娱乐的分枝生长,形成蠕虫状万博国际娱乐。只有在残留镁量和残留稀土量足够或残留量较高时,脉冲磁场的干扰能够稳定蠕化率;蠕化剂加入量不足时,磁场干扰只能促进形成片状万博国际娱乐,不能形成蠕虫状万博国际娱乐。  143.49:A蠕墨铸铁良好的机械性能、热稳定性和良好的铸造性能引起广泛的重视,在一定程度上提高了生产的稳定性。  但钛的积累问题也不利于生产。  蠕化率不稳定仍是制约蠕墨铸铁生产的关键问题。对球状万博国际娱乐和蠕虫状万博国际娱乐生长机理的研究表明,蠕虫状万博国际娱乐也起源于细小的球墨核心,其生长过程受界面前沿状态。如果利用外场干扰铸铁的凝固过程,也应该对万博国际娱乐的生长产生影响。电磁场对金属凝固过程的影响已经引起广泛的重视P8,本文利用脉冲电磁场,干扰铸铁的凝固过程,研究脉冲电磁场下的万博国际娱乐生长,探讨扩大蠕化率的可能性。  1一铸型平台;一屏蔽硅钢片;3―铸型;一绝热层;一电磁线圈。  基金项目:辽宁省科学基金资助项目(20022020)1.2实验方案实验铁水用中频感应炉熔化,铁水化学成分控制在蠕墨铸铁的成分范围内:w(C)=3.6%;w(i)=26%w(Mn)=0.5%球化处理采用冲入法,温度为1 450球化剂各元素的质量分数分别为:球化孕育处理后,铁水浇入实验铸型,施加电磁场,试块完全凝固后,关闭磁场电源。冷却后,分别在两个试块的底部相同部位切割加工金相试样,研磨抛光,观察金相组织。  2实验结果分析2.1交变电磁场对灰铸铁凝固组织的影响a、b分别是同一组两个试块未受电磁场作用和受到磁场作用的铸铁组织。由于球化剂加入量少,没有球形万博国际娱乐和蠕虫状万博国际娱乐,万博国际娱乐为片状,但可以看出组织有明显区别。无电磁场作用的铸铁其凝固组织中有大量奥氏体枝晶,万博国际娱乐多为枝晶间点状。在电磁场下凝固的铸铁,奥氏体枝晶明显减少,万博国际娱乐片长度增加,万博国际娱乐明显粗化。腐蚀后观察到的基体组织中珠光体和铁素体含量无明显区别。  灰铸铁的凝固组织Fig.(a)―无磁场;(b)―有磁场。  2.2交变电磁场对球化处理铸铁中万博国际娱乐的影响ab是铁水中加入1.4%稀土镁球化剂处理后,在不同凝固条件下的同一组试块的万博国际娱乐形态。a是未受脉冲电磁场作用的组织,其万博国际娱乐形态主要为球状万博国际娱乐,约占80%b是铁水受脉冲电磁场干扰的凝固组织,万博国际娱乐形态发生显著变化,球状万博国际娱乐数量减少,蠕虫状万博国际娱乐明显增多,蠕化率由a的20%提高到b的80%以上。经化学分析,铸铁中的残留镁和稀土含量分别为:w(Mg)残=0. 0417%w(Re)残=0.011%.基体组织的铁素体和珠光体含量没有区别。由于铁水成分相同,浇注条件相同,万博国际娱乐形态的差别是由磁场的作用引起的。  球墨铸铁中的万博国际娱乐形态Fig.(a)―无磁场;(b)―有磁场。  2.3脉冲磁场作用的机理分析氏体枝晶细化。同时搅拌作用改变了界面处的成脉冲磁场作用于铸铁凝固过程,金属熔体受分分布,加速碳原子的扩散,有利于万博国际娱乐的长大。  到两方面的作用:一是交替换向的行波磁场使熔铁水经球化处理后,生成小的球墨核心,在球体产生受迫振荡,在凝固前沿产生搅拌作用,使奥墨核心周围伴随形成奥氏体壳。有研究认为,奥氏体壳的稳定性是影响万博国际娱乐生长的重要因素9.脉冲磁场的扰动作用改变生长前沿状态,破坏了奥氏体壳的稳定性,局部形成碳原子扩散通道,为万博国际娱乐分枝生长提供了条件。  此夕卜,磁场可以在导电溶体中产生感应电流,形成电传输作用。在金属凝固过程中,不同的相具有不同的电导率,外加磁场强度相同时,不同相中产生的感应电流密度不同。在高温下,万博国际娱乐的电导率高于奥氏体,在磁场作用下,万博国际娱乐中的感应电流密度大于奥氏体中的电流密度。二者之间的电流密度差,将在万博国际娱乐与奥氏体的界面上产生热效应。由于万博国际娱乐的熔点也远高于奥氏体热效应可以导致万博国际娱乐周围奥氏体壳不稳定,甚至形成局部熔融,构成碳原子的液相扩散通道,加剧了万博国际娱乐生长速度的不均匀性,有利于形成蠕虫状万博国际娱乐。可以预计,只有在铁水中有足够的球状万博国际娱乐核心的前提下,电磁场才能干扰万博国际娱乐球化,扩大蠕化率。甚至在蠕化元素残留量较高时,通过电磁场干扰,可以获得较高的蠕化率。这就为稳定蠕墨铸铁的蠕化率开辟了新的途径。铁水中没有足够的球状万博国际娱乐核心,电磁场只能加速万博国际娱乐向片状转化。不加球化元素处理,铁水在电磁场中凝固,也不会得到蠕虫状万博国际娱乐。  3结论脉冲磁场可以破碎铸铁中的奥氏体枝晶,减少枝晶数量。但是由于电磁场加快凝固过程中碳原子的扩散,片状万博国际娱乐变得粗大。  经加入球化剂或蠕化剂处理的铁水,在脉冲电磁场中凝固时,导致万博国际娱乐畸变生长,提高蠕化率。  铁水中有足够的球化元素残留量时,脉冲电磁场可以提高蠕化率;残留量较低时,促进形成片状万博国际娱乐。  脉冲电磁场对万博国际娱乐生长的影响主要是电磁搅拌作用加速碳原子扩散。凝固组织中不同相的电导率差别引起的界面热效应破坏奥氏体壳的稳定性,局部形成碳原子扩散通道,促进万博国际娱乐分枝生长,形成蠕虫状。
 
 
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