不锈钢电磁约束成形的稳定性分析

梁高飞¹，沈军²，宋长江¹，李建国¹，许振明¹，卢百平²

(1.上海交通大学材料科学与工程学院,上海,200030;
2.西北工业大学材料科学与工程学院,陕西,西安,710072)

摘要:金属熔体电磁约束成形的稳定性始终是困扰该技术进一步发展和阻碍其大规模推广应用的难题,尤其是大比重合金的稳定成形更加困难.为此,作者对电磁约束成形过程中熔体的温度和熔体受力随电流的变化过程以及上、下液-固界面处于不同位置时熔体表面的受力状况进行了理论分析,并对制备圆形1Cr18Ni9Ti不锈钢试件和大宽厚比矩形截面不锈钢试件的电磁约束成形方法的稳定性进行了实验研究.结果表明:电磁约束稳定成形时,熔体的上液-固界面应位于合适位置,下液-固界面必须高于临界位置;熔体的静压力对电流变化非常敏感,且随熔体密度的增加而增大;另外,电磁约束成形实验还表明,熔体静压力对电流也非常敏感,这与理论分析结果一致;而且在变截面电磁成形中,当成形试件与棒料的截面比大于1时,随截面比及抽拉速率的增加,熔体的成形稳定性变差,所以变截面电磁约束成形时截面比和速率都不宜太大.

关键词:不锈钢; 电磁约束成形; 稳定性;

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