电磁过滤Al-Si合金熔体中初生富铁相去除效率的理论分析

采用柱塞流及轨线模型建立了电磁过滤水平流动Al-Si合金熔体中初生富铁相的去除效率模型,并进行理论分析.结果表明,初生富铁相的去除效率随着熔体流速(u)和过滤器的高度(2h)降低而增加;随着电磁力(f)、电磁力作用区长度(x)和初生富铁相的粒径(dp)的增加而增加.采用电磁过滤可有效去除Al-Si合金熔体中粒径大于30μm的初生富铁相,计算结果与水平流动Al-Si合金熔体的电磁过滤实验结果相吻合.该模型可用来设计过滤器的结构和工艺参数的确定,为电磁去除铝合金中的初生富铁相技术的工业应用提供理论基础.     

电磁过滤A1-Si合金熔体中初生富铁相去除效率的理论分析

采用柱塞流及轨线模型建立了电磁过滤水平流动Al-Si合金熔体中初生富铁相的去除效率模型,并进行理论分析.结果表明,初生富铁相的去除效率随着熔体流速(u)和过滤器的高度(2h)降低而增加;随着电磁力(f)、电磁力作用区长度(x)和初生富铁相的粒径(dp)的增加而增加.采用电磁过滤可有效去除Al-Si合金熔体中粒径大于30 μm的初生富铁相,计算结果与水平流动Al-Si合金熔体的电磁过滤实验结果相吻合.该模型可用来设计过滤器的结构和工艺参数的确定,为电磁去除铝合金中的初生富铁相技术的工业应用提供理论基础.     

电磁力场下初生富铁相在Al—Si熔体中的运动速度

采用物理模拟方法确定了Re=1-10的阻力系数经验公式，经理论分析建立了在电磁力场作用下Al-Si熔体中初生富铁相的运动方程，得出初生富铁相的运动速度随着电磁力（f)和初生富铁相的粒径的增加而增加，在电磁力场下，初生富铁相的运动速度与重力沉降速度比（ζ）随f增加而增加，当f=0.2MN/m2时，ζ=7-10.ζ     

利用磁场分离铝熔体中的富铁相

原铝中含有的铁、硅杂质,主要以枝状的化合物存在·当向铝熔体中加入一定量的锰时,锰与铁、硅、铝生成金属间化合物·该类富铁金属间化合物呈较大的块状或球状颗粒,可用电磁将其分离·利用富铁相与铝熔体导电性差异,可用交变磁场将其分离出来;利用富铁相与铝熔体导磁性差异,可用稳恒磁场将其分离出来·实验结果表明,交变磁场和稳恒磁场可使铝熔体富铁相定向聚集·     

Al-Mg-Si 合金的时效研究

通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜及力学性能检测方法，对两种Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ合金进行了人工时效、自然时效、人工时效＋自然时效的研究．经固溶处理后自然时效，强度有所增高，延伸率下降较小，说明该合金有良好的冲压成型性．经人工时效（烤漆模拟）可获得很高的强度，且塑性较好，表明该材料可开发为车身板材．     

Al-Si合金熔体的价电子结构及其结构遗传

用余氏理论（固体与分子经验电子理论），分析了铝硅二元合金价电子结构，推断铝硅熔体中Si－Si原子之间的结合力最强，表明在馆位中存在Si原子的短程有序分布．同时根据熔体的微观不均匀性理论，建立了铝硅二元合金熔体的结构模型．     

熔体温度处理细化亚共晶Al-Si合金组织

利用正交试验的方法对熔体温度处理细化亚共晶Al-Si合金的凝固组织进行了研究，结果表明，经过熔体温度处理后，凝固组织中一次枝晶尺寸明显减小，长的树枝晶变为短的树枝晶或等轴晶，并且枝晶数量明显增多；二次枝晶臂间距变化不明显，从原子团簇的角度分析认为，这是由于高，低温熔体混合后，低温熔体中大的原子团簇得到细化，从而导致混合熔体中形核质点增殖的结果，研究同时发现，高，低温熔体的混合方式对熔体温度处理效果有直接影响，熔体的均匀混合有利于增大熔体凝固过冷度，减小临界晶核半径，促进凝固组织的细化。     

工艺参数对Al-Zr中间合金中初生Al3Zr相的影响

以Al-K2ZrF6为反应体系，采用Al热还原法，研究了不同工艺参数对Al-Zr中间合金凝固过程中初生Al3Zr相的形貌、尺寸、数量及分布状态的影响.结果表明:随着熔体反应温度的增加，Al3Zr晶体的形貌由小块状逐渐长成长条状，尺寸增加，数量减少；当温度低于1000℃，晶体呈现小块状；温度高于1000℃时，晶体呈现长条状；温度为1000℃时，晶体呈现块状和长条状的混合态.与使用铁模相比，采用耐火材料模时，Al3Zr相尺寸增大，数量减小.随着K2ZrF6加入量的增加，Al3Zr相的体积分数增多，尺寸更细小，分布更均匀.     

铝熔体中非金属夹杂物电磁分离效率研究

分析比较了电磁分离非金属夹杂物的几种不同方法。推导了不同类型电磁场，如直流电场与稳恒磁场正交、交变磁场、交变电场等作用下夹杂物的去除速度和去除效率计算公式，并同重力沉积速度进行了对比。对圆管半径、电磁场频率等参数对去除效率的影响作了分析阐述。发现夹杂物的去除效率随着电流及其作用时间的增加而增加，但随管径增加而显著降低。就小尺寸夹杂物的分离而言，交变磁场法相对较好，因为其去除效率对颗粒尺寸的依赖性较小。     

电磁相分离法制备自生表层复合材料

采用电磁相分离法制备出以初生富铁相（AlSiFeMn复杂金属间化合物）为增强相，表层硬度为HB62．25，基体硬度为HB59．00的Al-11.70%Si-1.20?-1.50%Mn合金自生表层复合材料，增强相的显微硬度为HV 842。87，大小为20－80μm，该表层复合材料同基体材料相比，耐磨性提高了57．41％，所用方法工艺过程简单，成本低，为解决材料在服役环境中不同部位，不同性能的问题提供了新途径。     

电磁分离降低铝硅合金中铁含量

利用电磁分离法去除铝熔体中初生富铁相,以降低合金中铁含量,并在自制电磁分离实验装置上对A-12%S-1.1F-1.2%Mn熔体进行连续电磁分离,结果表明,经过一次电磁分离使熔体中＞10um的初生富铁相全部去除,铁含量从1．13％降低到0．67％,而处理后的合金重熔凝固后仍然形成大量初生富铁相,再次进行电磁分离处理则使铁含量进一步降低到0．41％,Fe铝熔体中扩散和富铁相的凝固特性决定需要两次以上电磁分离才能有效地降低合金中铁含量,达到了铝硅合金工业生产的需要。     

铜合金熔体泡沫陶瓷离心过滤技术研究

提出通过用离心加压使铜合金通过高密度、大厚度泡沫陶瓷从而强化过滤效果的新方法,研究了过滤工艺参数对铜合金过滤效果的影响。试验结果表明,泡沫陶瓷孔径与厚度、熔体温度、旋转速度等对铜合金的洁净度及力学性能有重要影响。采用该方法过滤铜合金熔体,抗拉强度比未过滤的提高10.8%,延伸率提高27.2%。金相观察表明,这种强化过滤对合金中15μm以上夹杂物有显著滤除效果。     

Al—Si合金凝固相变热的Fourier算法

应用Fourier有源热传导理论,使用装有两支热电偶的分析样环,研究了铝合金凝固相变热的Fourier算法及其计算机辅助分析系统。测量了含Si量分别为6.34%、7.68%和8.46%铝合金的凝固相变热。计算结果分别为407、411和429kJ/kg。与差热分析法比较,最大误差为5%,其计算精度远高于Newton算法。实验结果证明,使用凝固始点和终点的热扩散系数αs、αe和Newton迭代法来计算凝固区间的“零”曲线具有更好的精度,所确定的“零”曲线更接近凝固相变的自然过程。说明建立在这种算法上的合金凝固质量计算机辅助冷却曲线分析系统,可广泛地用于材料加工过程的信息和参数计算。     

铝硅合金表面激光Ni/WC梯度层组织结构

利用5kWCO2激光器在铸造铝硅合金表面两次重熔预置合金粉末，制备出Ni/WC梯度层，并对它们的显微组织进行了分析，结果表明，在激光梯度层表面存在与单一激光合金化层不同的Al3Ni2区和未熔碳化钨，而在单一激光合金化层中所有的碳化钨颗粒全部溶解，在激光梯度层内自基体至表面铝，镍等元素的含量变化较单一激光合金化层缓和，显微硬度呈梯度变化，而单一的激光合金倾层显微硬度曲线存在一“平台”区，同基体组织之间硬度有较大差异。     

Na变质对Zn—27Al—Si合金组织性能的影响

通过试验和分析，发现Na对Zn-Al-Si合金中硅晶体的变质机理是Na吸附在硅晶体的生长方式，改变了硅晶产生大量分枝，而不影响硅的形核，试验结果还表明硅相由板块状变为球状后，合金的机械性能有显著提高。     

电磁搅拌对Al—Si合金凝固组织的影响

利用电磁搅拌凝固Ａｌ－Ｓｉ亚共晶合金,实验中发现,电磁搅拌使合金的宏观组织得到明显细化在显微组织中,随着电磁搅拌增强,α－Ａｌ枝晶向非枝晶转化;同时,液相流动促进了Ｓｉ相生长,使之发生经,相间距离增加。