推荐5篇关于电磁搅拌的计算机专业论文

今天分享的是关于电磁搅拌的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到电磁搅拌等主题,本文能够帮助到你

半固态过共晶铝硅合金的电磁搅拌工艺与性能研究

这是一篇关于半固态成形,过共晶铝硅合金,电磁搅拌,初生硅,显微组织的论文, 主要内容为过共晶铝硅合金具有低密度、良好的热稳定性和高耐磨性,是一种理想的耐磨耐热材料。过共晶铝硅合金在耐磨性能和物理性能上的优势性随着硅含量的增加而更加明显,但同时其力学性能低、切削性能差的缺点也变得非常突出,使大过共晶铝硅合金的应用受到限制。半固态金属成形技术作为一项新兴的金属成形技术,是一种具有巨大发展潜力的加工技术。本文利用实验室自行研制的电磁搅拌装置,对过共晶铝硅合金进行了等温电磁搅拌实验和连续冷却电磁搅拌实验,考察了温度、搅拌时间、冷却速度、搅拌功率等工艺参数对合金微观组织的影响规律。研究结果表明:电磁搅拌取得了较好的效果,搅拌20 min～30 min时,初生硅的尺寸明显变小,分布更加均匀,初生硅的边角更加钝化,细化后的初生硅粒子均匀分布到周围的基体上。等温电磁搅拌时,等温温度在580℃时,熔体的过冷度较600℃时大,熔体的固相率高,有利于初生硅相互碰撞和摩擦,使初生硅更加细小均匀。但低温也有其负面影响,在搅拌时间过长时,初生硅容易团聚长大。连续冷却电磁搅拌时,在搅拌时间超过30 min后,初生硅会团聚长大。随着冷却速度的增大,合金熔体的过冷度也增大,会析出更多的晶核,使初生硅的尺寸变小,因此在相同搅拌时间条件下,冷却速率越大,搅拌破碎后的初生硅越细小。但如果冷却速度过大会使搅拌时间受到限制,因此不能使冷却速度过大。在其它搅拌条件相同的情况下,搅拌功率提高后,电磁搅拌产生的剪切作用力增强,对初生硅的作用力更大;而且搅拌功率提高后,合金熔体的旋转速度增加,初生硅粒子碰撞的几率增加,使初生硅组织越细小。过共晶铝硅合金经半固态电磁搅拌处理后,由于初生硅的细化和边角钝化及球状α相的产生,合金的力学性能得到显著提高。

电磁场作用下稀土元素扩散效应对半固态A356铝合金凝固组织的影响

这是一篇关于半固态A356,电磁搅拌,稀土加入量,初生α相,稀土分布的论文, 主要内容为半固态成形工艺(Semi-Solid Metal Forming),简称SSM,是指金属在凝固过程中,在金属固-液两相区内,通过各种制浆方法,将金属在凝固过程中形成的树枝状晶打碎,然后直接铸造或先半固态铸造,后重熔触变,获得具有一定球状的颗粒状组织,这种方法称为半固态成形方法。通过这种方式获得的铸锭与传统铸造相比有诸多优势,比如能使铸件内部组织致密,气孔少,偏析少,可形成复杂件,零件的力学性能提高等。本研究是以A356铝合金为基体原料,通过施加电磁搅拌和添加微量稀土元素,探究在电磁场作用下稀土添加量对半固态A356铝合金初生α相的影响,以及电磁搅拌及频率对初生α相的影响机理和对稀土Ce在晶内和晶界和不同径向上的分布规律的影响。本文选择Ce和Yb两种稀土元素来探讨在电磁搅拌作用下稀土的最佳加入量,其加入量分别为0.2%、0.4%、0.6%和0.8%Ce以及0.3%、0.5%、0.7%和0.9%Yb,分析了细化剂的细化机理是能否与基体晶粒形成共格关系,以及定量分析了最佳的稀土添加量的原因是与固-液界面前沿的成分过冷度有关,得出了在低过热度浇注,搅拌频率30Hz,15s的情况下,最佳的稀土Ce和Yb的添加量为0.4%和0.7%Yb。在最佳的稀土Ce添加量的情况下,选择10Hz、20Hz、30Hz和40Hz四个搅拌频率来探究其对半固态A356铝合金初生α相和稀土元素在晶内和晶界上的分布的影响,得出了在低过热度浇注下,在搅拌频率为30Hz时初生α相最圆整和细小,其平均形状因子和等级圆直径分别为0.8和76.1μm,分析了频率对组织和稀土Ce分布的影响,频率过高或过低,都不利于熔体的扰动和溶质原子的扩散,降低搅拌效果,使溶质原子产生微观偏聚。在利用30Hz的搅拌频率,添加1.0%、1.4%、1.8%和2.2%Ce的情况下,对比了有无电磁搅拌,探究稀土元素及其化合物在铸锭径向上的存在形态和分布规律,得出了添加较多的稀土元素,稀土在A356铝合金中呈针状,且比较杂乱无序,有电磁搅拌时稀土分布稍加均匀,且在铸锭上的分布从中心到外围逐渐增大,在铸锭半径60%处达到最大值,之后又开始下降,而无电磁搅拌时,稀土分布无规律性,有较明显的偏聚产生。

电磁搅拌半固态浆料制备三维多物理场耦合数值模拟

这是一篇关于电磁搅拌,ANSYS,数值模拟,电磁场,速度场,温度场的论文, 主要内容为金属半固态加工技术被认为是一种极具有潜力的短流程、近终形成型技术,具有巨大市场应用前景。电磁搅拌作为制备半固态浆料的一项关键技术,是一个涉及到电磁场、流场和温度场的复杂时变过程,其工艺参数的实际测量非常困难,运用有限元数值模拟进行电磁搅拌参数的分析,为调整电磁搅拌的工艺参数,提供了一种行之有效的手段。本文利用通用有限元分析程序ANSYS对低频旋转型电磁搅拌器内半固态金属浆料在电磁搅拌作用下浆料内的电磁场、流场及其传热过程的多物理场进行了模拟。分析了时变电磁场的分布形态、搅拌器电磁参数对磁感应强度、电磁力的影响以及在电磁力场作用下浆料内的速度场和不同冷却条件下的温度场分布。电磁搅拌器内液态浆料的电磁场分布数值模拟结果表明,电磁搅拌磁感应强度和电磁力均呈三维分布。相同频率下,磁感应强度和电磁力均随着电流的增大而增大,磁感应强度的增大,使搅拌力增大,这有利于浆料的流动搅拌。相同电流强度下,磁感应强度随着频率的增加而减小,但其变化幅度很小,电磁力则随着频率的增加而增大。电磁搅拌作用下半固态浆料速度场的计算显示,电磁力作用下金属液流动亦为三维分布的,浆料内都受到大小变化的径向分力和切向分力,切向分力是形成电磁搅拌的主要原因。由于电磁力具有空间分布,所以浆料受到剪切搅拌作用。搅拌时间不是越长越好,随着温度的降低,温度会降到半固态温度区间以外,此时就不适合搅拌,所以,搅拌时间跟搅拌温度是相互影响的两个参数。搅拌器电流强度和频率的增大均有利于提高搅拌速度。电磁搅拌下半固态浆料温度场的结果表明电磁搅拌使浆料的流动更加剧烈,流层间的这种速度差是决定浆料中的换热条件,同时浆料过热度较快消失,等温区扩大,这都有利于液相内形核与长大。温度梯度的减小,改变了晶核生长条件,使初生相晶粒细小,也加速了枝晶臂的融化,得到细的等轴晶。

多重铝—稀土共晶反应细化半固态A356铝合金初生α相的研究

这是一篇关于A356铝合金,半固态,稀土,细化机制,二维错配度,电磁搅拌的论文, 主要内容为半固态加工或半固态成形技术（Semi-Solid Metal Forming），简称SSM，是将处于固液两态的金属混合浆料用铸造或其它的加工方法实现成形的新方法，是21世纪最有前途的金属材料加工技术之一。该技术的关键在于制备合格的非枝晶半固态金属浆料，要求具有细小、均匀、呈近球状的非枝晶微观组织。本文以亚共晶铝硅合金中的典型牌号A356合金为研究对象，主要研究了添加稀土作为该合金细化剂的细化效果及其细化机制，并结合当前节能减排绿色制造的主流思想，利用自制电磁搅拌设备在低频下对合金进行搅拌，详细探讨了电磁搅拌对铸锭组织的影响，以期在添加多元稀土并施加电磁搅拌的复合工艺下制备出合格的半固态A356合金浆料。本文选择稀土Ce、Y、Gd作为A356合金的细化剂，并分别在Al-RE共晶温度上下保温2min后浇铸（紫铜模），通过金相分析、X射线衍射、扫描电镜、能谱仪等分析手段研究了稀土诱发的Al-RE共晶反应对A356铝合金的细化效果，并利用Bramfitt提出的二维错配度理论解释其细化机制。结果表明：熔体中发生Al-RE共晶反应后的产物α-Al和稀土铝化合物，皆可作为合金凝固时的异质形核质点，形核质点的增加使合金得到细化。稀土Ce的合适加入量为0.5wt%，合金于共晶温度之下保温后其初生α相平均等积圆直径为28.46μm，平均形状因子为0.75；稀土Y的合适加入量为0.5wt%，合金于共晶温度之下保温后其初生α相平均等积圆直径为33.60μm，平均形状因子为0.74；稀土Gd的合适加入量为0.8wt%，合金于共晶温度之下保温后其初生α相平均等积圆直径为37.90μm，平均形状因子为0.79。在此基础上，应用自制变频控制的电磁搅拌设备对A356-0.5Y合金进行短时弱电磁搅拌，在低过热度浇注技术和合适的保温工艺下，研究了电磁搅拌频率对合金凝固组织中初生α相形貌、尺寸与分布规律的影响，研究结果表明：由于集肤效应和频率对电磁搅拌速度（或功率）等的影响，使得电磁搅拌对铸锭径向不均匀性具有显著影响，其中边缘区域的晶粒大小和形貌优于芯部区域，稀土Y也偏向于在铸锭外围聚集；液态合金于620℃浇注（不锈钢模），在频率为30Hz时经电磁搅拌15s后于590℃保温5min，铸锭的径向不均匀性差异较小，其中芯部晶粒平均等积圆直径为64.95μm，平均形状因子为0.80；边缘晶粒的平均等积圆直径为58.97μm，平均形状因子达到0.83。在上述电磁铸造工艺条件下，复合添加多元稀土Ce、Y、Gd作为细化剂，利用合金在浇注前的降温过程使得各铝-稀土共晶反应能依次进行并达到多重细化A356铝合金的效果，通过正交试验手段分析多元稀土的合适添加比例和不同稀土对半固态A356铝合金凝固组织形貌与晶粒尺寸的影响，实验结果表明：最佳多元稀土的配比为0.2wt%Ce+0.4wt%Y+0.4wt%Gd，此时半固态A356合金凝固组织中初生α相晶粒平均等积圆直径为50.52μm，平均形状因子为0.83。添加稀土诱发共晶反应后的产物—稀土铝化合物与初生α相的二维错配度及其密度对合金的细化效果皆有一定程度的影响：两者的二维错配度越小细化效果越好；稀土铝化合物的密度与铝合金熔体差别越大并由其引发的化合物偏聚、沉淀，对细化合金存在负面影响。本文的创新之处在于：利用二维错配度理论，较为系统的解释了稀土细化A356铝合金的机制，并提出选择稀土作为细化剂时应注意的若干问题；经详细探讨电磁搅拌工艺后，研究了三种不同成分比例的多元稀土在该双重工艺下对合金的细化效果，为探索稀土的新细化机制和创制具有多重细化效应的稀土细化剂打下了坚实的基础。