低压交流电脉冲下Al-7%Si合金晶粒细化机理研究

李宁¹，张蓉¹，张利民¹，邢辉¹，殷鹏飞²，吴耀燕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：采用不同凝固阶段施加低压交流电脉冲以及在模具中嵌入不同直径金属网限制熔体对流的方法,研究了低压交流电脉冲细化Al-7%Si合金宏观凝固组织的机理。结果表明,低压交流电脉冲处理620℃以上的过热熔体以及在a-Al初生相生长后半阶段施加电脉冲均不会细化合金晶粒,晶粒细化主要发生在a-Al初生相形核阶段和生长前半阶段。金属网内外晶粒均得到了细化,但网外晶粒更细小,且网内微观组织为发达的树枝晶,网外为蔷薇状组织。低压交流电脉冲孕育效应及Joule热效应不会对Al-7%Si合金晶粒细化产生明显影响,合金晶粒细化主要是电磁力诱导的熔体流动引起晶核增殖和脉冲电流作用下形核动力学改变而引起形核率增加协同作用的结果。

关键词：Al-Si合金;低压交流电脉冲;晶粒细化;宏观组织;微观组织;