凝固时超声振动处理对工业纯铝显微组织的影响
Effect of Ultrasonic Vibration in Solidification on Microstructure of Industrial Pure Aluminum
摘 要
对工业纯铝熔体进行超声振动处理,分别研究了稳态连续超声处理时不同的超声功率、施振熔体温度、施振深度对凝固后显微组织的影响;并分析了动态间歇施振对凝固组织的影响.结果表明:超声振动下获得的铸锭组织均得到不同程度的细化;超声细晶机理主要是由于空化效应和声流效应提高了形核速率,并抑制了晶粒的长大;运用合理的超声功率与施振温度处理铝熔体,晶粒能得到最有效的细化;此外,施振深度不宜过大,否则将减弱细化效果;不同方式的动态间歇施振后晶粒细化程度与所选参数密切相关.
工业纯铝
空化效应
声流效应
ultrasonic vibration
industrial pure aluminum
cavitation effect
acoustic streaming effect
Abstract
Industrial aluminum melt was treated by ultrasonic vibration above liquidus temperature.The effects of ultrasonic powers,melt temperatures and depths of applying vibration with continuous ultrasonic processing on solidification microstructure were studied.The effects of dynamic intermittent vibration on solidification microstructure were also analyzed.The results indicate that the microstructures of ingot casting through ultrasonic vibration were all refined to different extents.Mechanism of ultrasonic grain refinement is mainly due to cavitation and acoustic streaming effects which increase nucleation rate and inhibit the growth of crystal.Grains can be most effectively refined with applying reasonable ultrasonic power and melt temperature during the ultrasonic proces.The depth of applying vibration should not be too deep,otherwise it will weaken the refining effect.Grain refining degree relates to parameters selected under different conditions of dynamic intermittent vibrations.
中图分类号 TB559 TG249.9
所属栏目 试验研究
基金项目 国家“973”计划资助项目(2005CB23707)
收稿日期 2007/10/10
修改稿日期 2008/3/6
网络出版日期
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备注蒋日鹏(1983-),男,福建连城人,硕士研究生.
引用该论文: JIANG Ri-peng,LI Xiao-qian,HU Shi-cheng,ZHANG Li-hua,LIU Rong-guang. Effect of Ultrasonic Vibration in Solidification on Microstructure of Industrial Pure Aluminum[J]. Materials for mechancial engineering, 2008, 32(10): 14～17
蒋日鹏,李晓谦,胡仕成,张立华,刘荣光. 凝固时超声振动处理对工业纯铝显微组织的影响[J]. 机械工程材料, 2008, 32(10): 14～17
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