电磁振荡频率对上引连铸Cu-15Ni-8Sn合金组织及逆偏析的影响

钟杰^1,2，沈喆^1,2，郑天祥^1,2，唐柑培^1,2，林中泽^1,2，钟云波^1,2

1. 上海大学材料科学与工程学院2. 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室

摘 要：通过在上引连铸Cu-15Ni-8Sn（质量分数,%）合金过程中施加电磁振荡,研究了电磁振荡频率对合金凝固组织及逆偏析的影响。结果表明:当施加的电磁振荡频率为10或30Hz时,合金的宏观凝固组织发生了柱状晶到等轴晶的转变,微观凝固组织由树枝晶转变为蔷薇状组织;当电磁振荡频率从30 Hz增加到50 Hz时,宏观凝固组织又逐渐转变为柱状晶,微观凝固组织也随之转变为发达的树枝晶。电磁振荡频率为10和30 Hz时形成的等轴晶组织有利于改善合金中Sn元素的逆偏析。电磁振荡使合金熔体中产生往复强制对流,10或30 Hz频率的电磁振荡引起的宽幅往复流动使固液界面前沿温度场和溶质场均匀,有利于形成等轴晶,并促使枝晶折断,形成游离晶,消除定向枝晶通道,从而抑制了逆偏析。而在50或100 Hz频率下,电磁振荡频率过高形成了窄幅往复流动,不能有效折断枝晶、达到细化晶粒的目的,从而减弱了抑制逆偏析的作用。

关键词：电磁振荡;Cu-15Ni-8Sn合金;凝固组织;晶粒细化;逆偏析;