特种合金软接触电磁成形定向凝固技术研究
该文利用自制的真空宽调速电磁约束成形试验设备,以高温合金为实验材料,理论分析与实验研究相结合,对特种合金软接触电磁成形及凝固特性进行了系统地研究,开发出一种适用于特种合金制备的真实强化冷却电磁软接触成形定向凝固技术,实现了材料制备短流程、少或无污染、组织细化、成形形状精确和控制简单化.主要研究内容及结论如下:对不同截面形状金属熔体软接触电磁成形的电磁场与电磁压力特性进行了系统地研究,探讨了感应器高度及大小、磁模、磁化套高度及位置对电磁场的影响,分析了软接触电磁成形工艺特点,并对软接触电磁成形工艺进行了热模拟研究...
该文利用自制的真空宽调速电磁约束成形试验设备,以高温合金为实验材料,理论分析与实验研究相结合,对特种合金软接触电磁成形及凝固特性进行了系统地研究,开发出一种适用于特种合金制备的真实强化冷却电磁软接触成形定向凝固技术,实现了材料制备短流程、少或无污染、组织细化、成形形状精确和控制简单化.主要研究内容及结论如下:对不同截面形状金属熔体软接触电磁成形的电磁场与电磁压力特性进行了系统地研究,探讨了感应器高度及大小、磁模、磁化套高度及位置对电磁场的影响,分析了软接触电磁成形工艺特点,并对软接触电磁成形工艺进行了热模拟研究,建立了感应器—磁化套—熔体的耦合系统,提出了两种特种合金软接触电磁成形工艺,结果表明:软接触电磁成形具有污染少、可成形截面形状复杂、操作简单易控制的特点;选用较高的频率,合理的感应器结构与磁模、合适的磁化套高度及位置的合理匹配,有利于特种合金软接触电磁成形;系统地研究了沸腾流化床中颗粒的运动特性,结合实验条件设计了一套颗粒流化冷却系统,建立了沸腾流化床传热模型,通过实验研究了流化床冷却特性并确定了基本工艺参数,提出了一种真空下特种合金软接触电磁成形定向凝固强化冷却新工艺;综合考虑抽拉速度、熔体过热、凝固潜热、磁模、流化颗粒流量、颗粒特性等因素对传热过程的影响,建立了软接触电磁成形定向凝固过程冷却传热模型.综合真空条件下特种合金软接触电磁成形过程中电流强度、抽拉速度、凝固潜热等因素对软接触电磁成形过程的影响,建立了软接触电磁成形定向凝固过程的控制模型;导出了软接触电磁成形圆柱形熔体表面力平衡表达式及软接触电磁成形的基本条件.对软接触电磁成形定向凝固组织特性进行了初步探讨,结果表明:在强化冷却条件下,合适的抽拉速率、磁化套有利于获得细化、平直的柱晶组织;定向凝固组织细化是在枝晶生长阶段通过枝晶尖端开裂和竞争生长淘汰方式进行的.
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作者: 张丰收
学科专业: 材料科学与工程
授予学位: 博士
学位授予单位: 西北工业大学
导师姓名: 傅恒志
学位年度: 2003
语 种: chi
分类号: TG249
在线出版日期: 2004年7月4日