交流电脉冲调控Al-7%Si合金中α-Al相形态演化机制

李宁¹，张利民¹，邢辉¹，张蓉¹，殷鹏飞²，吴耀燕¹，王娟¹，刘海楠¹

1. 西北工业大学理学院空间应用物理与化学教育部重点实验室2. 四川农业大学理学院

摘 要：研究了低压交流电脉冲下Al-7%Si合金初生α-Al相的微观组织演化规律,数值模拟了合金熔体中的电流及电磁力分布,结合模型中嵌入金属网的方法,对电脉冲调控微观组织的机理进行了分析。结果表明,无论砂型还是金属网内、外,α-Al树枝晶随着脉冲电流密度的增大而更细化,然而部分组织形貌由树枝状向蔷薇状的转变与脉冲电流密度和位置都有关。相同的电脉冲下,当脉冲电流密度足够大时,砂型中与金属网内、外的α-Al相组织形貌存在显著差异。分析认为,初生α-Al相组织的变化主要是由脉冲电磁力驱动的熔体对流作用引起的;此外通过计算熔体流动状态雷诺数,预测了不同密度电脉冲作用下Al-7%Si合金中初生α-Al相的形貌。

关键词：铝硅合金;低压交流电脉冲;树枝晶;微观组织;