專利名稱：一種同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流細(xì)化金屬凝固組織的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬凝固控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流細(xì)化金屬凝固組織的方法。
背景技術(shù)：
金屬材料的凝固組織控制是改善材料性能的重要手段，特別是材料的凝固細(xì)晶技術(shù)近年來(lái)廣泛受到關(guān)注，被視為提高材料性能的主要手段之一，我國(guó)提出的超級(jí)鋼發(fā)展規(guī)劃也將晶粒細(xì)化作為實(shí)現(xiàn)超級(jí)鋼制備的一條重要實(shí)現(xiàn)途徑；針對(duì)凝固細(xì)晶的技術(shù)目前已有很多，傳統(tǒng)的方法包括快速凝固法、化學(xué)孕育法及外場(chǎng)控制法等；快速凝固法受冷卻強(qiáng)度限制及凝固缺陷控制等因素的需要，很難實(shí)現(xiàn)大批量金屬無(wú)缺陷凝固；化學(xué)孕育法是向熔體內(nèi)加入孕育劑促進(jìn)形核實(shí)現(xiàn)晶粒細(xì)化，但化學(xué)孕育法會(huì)給金屬熔體帶來(lái)一定程度的污染，而且孕育顆粒會(huì)影響材料的二次組織，降低材料的性能。利用外場(chǎng)作用可以改善凝固結(jié)晶過(guò)程新相形成的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)，提高形核速度而實(shí)現(xiàn)細(xì)晶；現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)熔體施加電磁場(chǎng)、超聲場(chǎng)以及電場(chǎng)都已有研究，這幾種外場(chǎng)都有各自的優(yōu)點(diǎn)和不足；凝固過(guò)程的電磁攪拌技術(shù)可以減少柱狀晶區(qū)而增大等軸晶區(qū)，同時(shí)具有細(xì)化晶粒的效果，其不足是細(xì)化晶粒的效果不太明顯；超聲場(chǎng)對(duì)凝固細(xì)晶也有明顯的作用，其顯著不足時(shí)超聲場(chǎng)在熔體內(nèi)的衰減嚴(yán)重，是材料的凝固組織不均勻，且變幅桿會(huì)污染金屬；凝固過(guò)程施加電場(chǎng)，當(dāng)電場(chǎng)較弱時(shí)，效果不明顯，而當(dāng)電場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)會(huì)帶來(lái)安全威脅， 并且消耗太多的電能；中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?01010167538. 3，發(fā)明名稱脈沖磁致液面振蕩細(xì)化金屬凝固組織的方法)公開(kāi)了一種在金屬液面上設(shè)置線圈施加脈沖磁場(chǎng)細(xì)化金屬熔體凝固組織的方法；然而，在金屬熔體凝固過(guò)程單一的施加電磁場(chǎng)、超聲場(chǎng)以及電場(chǎng)都存在晶粒細(xì)化效果較弱，目前還沒(méi)有可以直接通過(guò)凝固控制將晶粒細(xì)化到十個(gè)微米或幾個(gè)微米尺度的技術(shù)，而單靠增加外場(chǎng)強(qiáng)度的方法又會(huì)帶來(lái)能耗過(guò)高、操作安全等問(wèn)題，例如，施加單一施加脈沖電場(chǎng)，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度高時(shí)有很多不安全因素，而外加電磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高時(shí)，磁場(chǎng)在鑄型或結(jié)晶器壁的磁屏蔽損耗大幅增加，不僅浪費(fèi)能源，而且使得材料的內(nèi)部組織均勻性差， 這是由于外場(chǎng)在熔體內(nèi)部的不均勻所導(dǎo)致的；因此，研究開(kāi)發(fā)一種具有更高效的控制晶粒長(zhǎng)大和細(xì)化晶粒的外場(chǎng)控制方法，這種外場(chǎng)要兼具有節(jié)約能源、易于實(shí)現(xiàn)和操作安全等特征，這對(duì)實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶材料的制備是具有重要意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流耦合作用實(shí)現(xiàn)金屬凝固組織細(xì)化的方法，解決目前金屬凝固組織控制存在的細(xì)化效果差、凝固組織不均勻以及外場(chǎng)能耗高等問(wèn)題。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下手段來(lái)實(shí)現(xiàn)的在金屬凝固成形用的鑄型或結(jié)晶器外安置脈沖磁場(chǎng)線圈，當(dāng)金屬熔體澆入鑄型或結(jié)晶器后，在熔體內(nèi)插入電極并通入與脈沖磁場(chǎng)頻率及脈沖寬度都相同的脈沖電流，使金屬熔體在脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流耦合作用下凝固，脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流耦合，在熔體內(nèi)產(chǎn)生非常強(qiáng)的瞬態(tài)磁-電沖擊振蕩效應(yīng)，震碎晶粒從而促進(jìn)“結(jié)晶雨”的形成，增加了熔體內(nèi)結(jié)晶形核的核心，保證了細(xì)化金屬凝固組織的效果。本發(fā)明所用的脈沖磁場(chǎng)與通入熔體的脈沖電流的脈沖寬度和作用頻率相同，即同時(shí)達(dá)到峰值，脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流的脈沖寬度為10// s-50ms，作用頻率為0. 1-10 Hz，通過(guò)控制脈沖磁場(chǎng)的輸入電流，控制脈沖磁場(chǎng)的峰值強(qiáng)度為0. 1-10T，通入熔體的脈沖電流峰值密度為 0. 1-10 A/cm2。以下結(jié)合本發(fā)明的示意圖(見(jiàn)圖1)，說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體方案如下
一種在同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流耦合作用實(shí)現(xiàn)金屬凝固組織細(xì)化的新方法，主要包括以下步驟
a)金屬熔體5澆注到鑄型或結(jié)晶器內(nèi)，特別說(shuō)明的是，由于脈沖磁場(chǎng)及脈沖電流的熱效應(yīng)微弱，可以忽略其熱效應(yīng)對(duì)凝固的影響，因此，澆注溫度與無(wú)外場(chǎng)下的澆注溫度相同， 其過(guò)熱度無(wú)需調(diào)整；
b)脈沖磁場(chǎng)線圈5安置在鑄型壁模或結(jié)晶器壁3的外側(cè)，線圈高度與鑄型壁?；蚪Y(jié)晶器壁內(nèi)熔體的高度相同，使熔體在磁場(chǎng)范圍內(nèi)凝固；
c)將電極插入熔體，然后接通脈沖電場(chǎng)電源1，通過(guò)調(diào)壓電阻8調(diào)整調(diào)整熔體內(nèi)通入的脈沖電流參數(shù)；
d)向脈沖磁場(chǎng)的線圈中通入脈沖電流，脈沖磁場(chǎng)與通入熔體的脈沖電流用相同的脈沖電流波形，即脈沖寬度和脈沖頻率完全相同，調(diào)整脈沖磁場(chǎng)的控制參數(shù)到規(guī)定范圍；
e)直至金屬完全凝固，關(guān)閉脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流的電源； 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法裝置方面的特征是
f)當(dāng)金屬熔體在固定鑄型內(nèi)凝固時(shí)，向熔體內(nèi)通入脈沖電流的兩個(gè)電極可以是一個(gè)固定于鑄型底模2，一個(gè)安插在熔體液面上或鑄型上部或頂部，如圖1所示；
g)當(dāng)金屬熔體在半連鑄或連鑄結(jié)晶器內(nèi)凝固時(shí)，向熔體內(nèi)通入脈沖電流的兩個(gè)電極分別安置于結(jié)晶器相對(duì)的兩個(gè)壁面的上部和下部，也可以將底電極安置于引錠桿上，而頂電極安插在熔體液面上；
h)應(yīng)當(dāng)指出，從鑄型或結(jié)晶器的其它位置向熔體內(nèi)引入脈沖電流，即引入脈沖電流的電極換裝在鑄型或結(jié)晶器的其他部位，也屬于本發(fā)明要保護(hù)的方案。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的脈沖磁場(chǎng)與通入熔體的脈沖電流的參數(shù)方面的特征是
i)脈沖磁場(chǎng)脈沖寬度為10//s-50ms，作用頻率為0. 1-10 Hz，通過(guò)控制脈沖磁場(chǎng)輸入電流，控制脈沖磁場(chǎng)的峰值磁感應(yīng)強(qiáng)度為0. 1-10T ；
j)通入熔體的脈沖電流的參數(shù)為脈沖寬度為10// s-50ms，作用頻率為0. 1-10 Hz，脈沖電流峰值密度為0. 1-10 A/cm2 ；
k)脈沖磁場(chǎng)與通入熔體的脈沖電流用相同的脈沖波形，即脈沖寬度和脈沖頻率完全相同，這樣，脈沖磁場(chǎng)與熔體內(nèi)的電流包括感應(yīng)電流和通入的脈沖電流則同時(shí)達(dá)到最大值，在熔體內(nèi)產(chǎn)生瞬態(tài)電磁激振效應(yīng)；
1)電源方面，本發(fā)明中脈沖磁場(chǎng)的電源與通入熔體的脈沖電流的電源可以是兩個(gè)，即分開(kāi)供電，也可以是同一個(gè)脈沖電源，通過(guò)并聯(lián)或串聯(lián)的方式向熔體及脈沖磁場(chǎng)線圈供電。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果
1)本發(fā)明利用脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流的協(xié)同耦合作用，對(duì)金屬凝固組織起到顯著的細(xì)化效果；晶粒可以細(xì)化到5-6//m以下，柱狀晶區(qū)顯著減小甚至消失，等軸晶區(qū)擴(kuò)大到90%以上，凝固組織的均勻性明顯改善，晶粒顯著細(xì)化；而不施加外場(chǎng)時(shí)的晶粒在幾十個(gè)至幾百微米以上，粗大的柱狀晶區(qū)的比例大于50%，凝固組織中激冷層、柱狀晶區(qū)、粗大等軸晶區(qū)明顯；
2)本發(fā)明利用脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流的協(xié)同耦合作用，磁場(chǎng)與電流的作用相疊加，作用效果相互增強(qiáng)，比單一施加電磁場(chǎng)或電場(chǎng)的效果顯著提高，現(xiàn)有技術(shù)中，單一施加脈沖電場(chǎng)或脈沖磁場(chǎng)時(shí)，晶粒的粒度也僅能控制在20-50// m的范圍，因此，采用本發(fā)明的技術(shù)效果
非常顯著；
3)采用本發(fā)明，熔體內(nèi)通入微弱的脈沖電流，脈沖磁場(chǎng)的效果就顯著增加，比單獨(dú)施加脈沖磁場(chǎng)時(shí)，可以節(jié)約50%左右的能源消耗，主要是磁場(chǎng)的輸入電流可以大幅降低，消耗在鑄型或結(jié)晶器壁的磁屏蔽損耗顯著降低；
4)本發(fā)明的磁場(chǎng)與電流都采用脈沖充放電技術(shù)，比普通的直流電或交流電具有顯著的節(jié)能效果，脈沖磁場(chǎng)比普通直流或交流磁場(chǎng)節(jié)約能源60%以上，且脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流具有獨(dú)特的強(qiáng)沖擊振蕩效應(yīng)，特別是本發(fā)明的脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流以及熔體的感應(yīng)電流同時(shí)達(dá)到最大值，產(chǎn)生瞬態(tài)電磁沖擊力，對(duì)細(xì)化金屬凝固組織非常有利，所以晶粒細(xì)化效果顯著；
5)由于脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流的強(qiáng)度顯著降低，所以操作安全系數(shù)提高，克服了單一施加脈沖磁場(chǎng)或熔體內(nèi)通入高密度脈沖電流時(shí)的金屬飛濺等不安全問(wèn)題；
6)本發(fā)明的裝備價(jià)格相對(duì)低廉，操作簡(jiǎn)單安全，能源消耗低，可用于超大型鑄件的凝固細(xì)晶控制，也適用于銅、鋁、鋼等的半連鑄或連鑄生產(chǎn)，易于工業(yè)采用；
7)本發(fā)明的適用范圍廣，只要金屬的導(dǎo)電性好于硅(半導(dǎo)體)，均可以采用，特別適用于導(dǎo)電性好的金屬導(dǎo)體，如銅、鋁、鋼等。


圖1本發(fā)明方法的示意圖注1脈沖電場(chǎng)電源；2鑄型底?；蚪Y(jié)晶器引錠桿；3鑄型壁?；蚪Y(jié)晶器壁；4電極；5金屬熔體；6脈沖磁場(chǎng)線圈；7控制開(kāi)關(guān)；8調(diào)壓電阻； 圖2實(shí)施例1純鋁在石墨鑄型凝固獲得的鑄態(tài)試樣中心部位的晶粒組織圖； 圖3無(wú)外場(chǎng)條件下鑄態(tài)試樣中心部位的晶粒組織圖，與實(shí)施例1對(duì)比； 圖4實(shí)施例2純鋁在銅結(jié)晶器內(nèi)連鑄獲得的鑄坯芯部的晶粒組織圖； 圖5無(wú)外場(chǎng)條件下鑄態(tài)試樣中心部位的晶粒組織圖，與實(shí)施例2對(duì)比。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述；實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不是以任何方式來(lái)限制本發(fā)明。實(shí)施例1 同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流控制純鋁在石墨型內(nèi)的凝固組織實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下
熔體準(zhǔn)備工業(yè)純鋁Ikg (99. 7%)在720°C下熔煉；
鑄型電極石墨鑄型，烘烤到400°C，石墨鑄型的尺寸為Φ 160X 150mm,石墨鑄型底部中心安置鎢電極，鎢電極與鑄型間用剛玉管絕緣，在石墨鑄型使用前插入底電極；
凝固過(guò)程鋁熔體經(jīng)脫氣后在溫度降低到700°C時(shí)，澆注到石墨鑄型內(nèi)，將另一個(gè)鎢電極插入熔體，然后開(kāi)啟脈沖磁場(chǎng)并接通脈沖電流的電源，調(diào)節(jié)脈沖磁場(chǎng)的參數(shù)為脈沖寬度為10// s，作用頻率為10Hz，磁場(chǎng)的峰值磁感應(yīng)強(qiáng)度為0. IT ；通入熔體內(nèi)的脈沖電流的脈沖寬度為10// s，作用頻率為10Hz，峰值電流密度為0. 1 A/cm2 ；直至鋁完全凝固，關(guān)閉脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流的電源，取試樣進(jìn)行金相組織觀察。圖2為該實(shí)施例獲得的鑄態(tài)試樣中心部位的晶粒組織圖，從凝固理論可知，鑄樣中心部位是晶粒最粗大的等軸晶組織，由圖2可見(jiàn)，采用本發(fā)明后，鑄態(tài)試樣中心的晶粒最大尺寸為5-6//m，晶粒尺寸的均勻度非常高；為對(duì)比本發(fā)明的效果，在同樣的條件下，不施加脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流，即在無(wú)外場(chǎng)條件下進(jìn)行凝固實(shí)驗(yàn)，獲得的鑄樣取中心部位進(jìn)行金相分析，圖3給出了無(wú)外場(chǎng)條件下鑄態(tài)試樣中心部位的晶粒組織圖，由圖2 (b)可見(jiàn)，無(wú)外場(chǎng)時(shí)，晶粒尺寸在50-60//m以上，且晶粒為條狀，具有柱狀晶的部分特征。實(shí)施例2 同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流細(xì)化純鋁在水冷銅結(jié)晶器內(nèi)的連鑄凝固實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下
熔體準(zhǔn)備工業(yè)純鋁500kg (99. 7%)在720°C下熔煉；
銅結(jié)晶器連鑄結(jié)晶器尺寸為i^80X250mm，在引錠桿上安置底電極，電極與引錠桿之間用剛玉管絕緣，在開(kāi)澆前安置好底電極；
凝固過(guò)程鋁熔體經(jīng)脫氣后在溫度降低到710°C時(shí)，澆注到結(jié)晶器內(nèi)并同時(shí)啟動(dòng)半連鑄引錠拉坯，拉坯速度為0. 2m/min,當(dāng)結(jié)晶器內(nèi)液面穩(wěn)定后，將另一個(gè)鎢電極插入熔體，然后開(kāi)啟脈沖磁場(chǎng)并接通脈沖電流的電源，調(diào)節(jié)脈沖磁場(chǎng)的參數(shù)為脈沖寬度為50ms，作用頻率為0. 1Hz，磁場(chǎng)的峰值強(qiáng)度為IOT ；通入熔體內(nèi)的脈沖電流的脈沖寬度為50ms，作用頻率為0. 1Hz，峰值電流密度為10 A/cm2 ；直至熔體澆注完，關(guān)閉脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流的電源，取試樣進(jìn)行金相組織觀察。圖4為該實(shí)施例獲得的鑄態(tài)試樣的晶粒組織圖，從凝固理論可知，鑄樣中心部位是晶粒最粗大的等軸晶組織，由圖4可見(jiàn)，采用本發(fā)明后，鑄態(tài)試樣中心的晶粒最大尺寸為 4-5// m ；為對(duì)比本發(fā)明的效果，在同樣的條件下，不施加脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流，即在無(wú)外場(chǎng)條件下進(jìn)行連鑄實(shí)驗(yàn)，獲得的鑄樣取中心部位進(jìn)行金相分析，圖5給出了無(wú)外場(chǎng)條件下鑄態(tài)試樣中心部位的晶粒組織圖，由圖5可見(jiàn)，無(wú)外場(chǎng)時(shí)，晶粒尺寸在40-50// m左右，具有柱狀晶的部分特征。實(shí)施例3 同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流細(xì)化純銅在水冷不銹鋼結(jié)晶器內(nèi)的半連鑄凝固
實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下
熔體準(zhǔn)備工業(yè)純銅150kg (99. 9%)在1200°C下熔煉；
銅結(jié)晶器連鑄結(jié)晶器尺寸為i^80X250mm，在不銹鋼引錠桿上安置底電極，電極與引錠桿之間用剛玉管絕緣，在開(kāi)澆前安置好底電極；
凝固過(guò)程銅熔體經(jīng)脫氣后在溫度降低到1150°C時(shí)，澆注到結(jié)晶器內(nèi)并同時(shí)啟動(dòng)半連鑄引錠拉坯，拉坯速度為0. 5m/min,當(dāng)結(jié)晶器內(nèi)液面穩(wěn)定后，將另一個(gè)鎢電極插入熔體，然后開(kāi)啟脈沖磁場(chǎng)并接通脈沖電流的電源，調(diào)節(jié)脈沖磁場(chǎng)的參數(shù)為脈沖寬度為1.0// s，作用頻率為1.0 Hz，磁場(chǎng)的峰值強(qiáng)度為IT ；通入熔體內(nèi)的脈沖電流的脈沖寬度為1.0// s，作用頻率為1.0 Hz，峰值電流密度為1.0 A/cm2;直至熔體澆注完，關(guān)閉脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流的電源，取試樣進(jìn)行金相組織觀察，鑄坯斷面晶粒最粗大部位的晶粒尺寸為4-5//m;為對(duì)比本發(fā)明的效果，在同樣的條件下，單一施加相同電磁參數(shù)的脈沖磁場(chǎng)，熔體內(nèi)不通入脈沖電流，鑄坯中心試樣晶粒最粗大，約在40-50um，晶粒最小的鑄坯斷面邊緣，晶粒尺寸也在 IOum以上。 實(shí)施例4 同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流細(xì)化合金鋼在水冷銅模內(nèi)的凝固實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下
熔體準(zhǔn)備40Cr合金鋼IOkg在1580°C下熔煉后，在1535°C時(shí)，澆注到砂型鑄模內(nèi)； 鑄模底部和頂部安裝電極，砂型外部安置脈沖磁場(chǎng)線圈，砂型的尺寸為Φ80Χ250πιπι， 在開(kāi)澆前安置好底電極；
凝固過(guò)程鋼液溫度為1535°C時(shí)，澆注到砂型內(nèi)，將另一個(gè)鎢電極插入熔體，然后開(kāi)啟脈沖磁場(chǎng)并接通脈沖電流的電源，調(diào)節(jié)脈沖磁場(chǎng)的參數(shù)為脈沖寬度為1.0// s，作用頻率為1.0 Hz，磁場(chǎng)的峰值強(qiáng)度為IT ；通入熔體內(nèi)的脈沖電流的脈沖寬度為1.0// s，作用頻率為1.0 Hz，峰值電流密度為1.0 A/cm2;直至熔體澆注完，關(guān)閉脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流的電源，取試樣進(jìn)行金相組織觀察，鑄坯斷面晶粒最粗大部位的晶粒尺寸為5-6//m;為對(duì)比本發(fā)明的效果，在同樣的條件下，單一施加相同電參數(shù)的脈沖電場(chǎng)，鑄坯中心試樣晶粒最粗大部位約為40-50^1，晶粒最小的鑄坯斷面邊緣，晶粒尺寸也在以上。
權(quán)利要求
1.一種同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流細(xì)化金屬凝固組織的方法，其特征在于在金屬凝固成形用的鑄型或結(jié)晶器外安置脈沖磁場(chǎng)線圈，當(dāng)金屬熔體澆入鑄型或結(jié)晶器后，在熔體內(nèi)插入電極，并同時(shí)通入脈沖磁場(chǎng)和脈沖電流，脈沖磁場(chǎng)的作用頻率及脈沖寬度與脈沖電流相同，使金屬熔體在脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流耦合作用下凝固，實(shí)現(xiàn)凝固組織的細(xì)化，所述脈沖磁場(chǎng)脈沖寬度為10// s-50ms，作用頻率為0. 1-10 Hz，通過(guò)控制脈沖磁場(chǎng)輸入電流，控制脈沖磁場(chǎng)的峰值磁感應(yīng)強(qiáng)度為0. 1-10T ；所述脈沖電流的參數(shù)為脈沖寬度為10// s-50ms，作用頻率為0. 1-10 Hz，脈沖電流峰值密度為0. 1-10 A/cm2。
2.如權(quán)利要求1所述的一種同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流細(xì)化金屬凝固組織的方法，其特征在于金屬熔體在固定鑄型內(nèi)凝固時(shí)，向熔體內(nèi)通入脈沖電流的兩個(gè)電極中一個(gè)固定于鑄型底部，另一個(gè)安插在熔體液面上或鑄型的上部或頂部。
3.如權(quán)利要求1所述的一種同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流細(xì)化金屬凝固組織的方法，其特征在于金屬熔體在半連鑄或連鑄結(jié)晶器內(nèi)凝固時(shí)，向熔體內(nèi)通入脈沖電流的兩個(gè)電極分別安置于結(jié)晶器相對(duì)的兩個(gè)壁面的上部和下部，或?qū)⒌纂姌O安置于引錠桿上，而頂電極安插在熔體液面上。
全文摘要
一種同頻脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流細(xì)化金屬凝固組織的方法，屬金屬凝固控制技術(shù)領(lǐng)域。該方法的主要特征是在金屬凝固過(guò)程中向金屬熔體內(nèi)通入脈沖電流，同時(shí)對(duì)金屬熔體施加與脈沖電流相同頻率的脈沖磁場(chǎng)，通過(guò)脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流的耦合作用，在熔體內(nèi)產(chǎn)生磁-電沖擊振蕩效應(yīng)，促進(jìn)“結(jié)晶雨”的形成，起到細(xì)化金屬凝固組織的效果。采用本發(fā)明的顯著優(yōu)勢(shì)是相同作用頻率和脈沖寬度的脈沖磁場(chǎng)與脈沖電流耦合作用具有顯著的細(xì)化金屬凝固組織效果，且脈沖充放電的節(jié)能效果顯著。本發(fā)明可用于金屬的模鑄、半連鑄及連鑄，適合各種金屬熔體的凝固組織細(xì)化。
文檔編號(hào)B22D27/02GK102179505SQ201110095199
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者張勛寅, 張廷旺, 李桂榮, 王宏明, 趙玉濤 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)