旋转磁场对铜锡合金凝固组织影响研究(3)
1.2 旋转磁场装置的工作原理 旋转式的电磁搅拌器[7](简称旋转磁场搅拌器)与感应电动机的工作原理相同。在工作的时候，旋转磁场搅拌器通三相的交流电（有时会用两相供电，按照不同工作时改变提供供电方式），电流会促使磁极间产生磁场，产生的磁场在圆形的空间内绕轴做旋转运动，使金属液内部产生涡流，涡流与旋转磁场作用产生力矩，使金属液做旋转运动。旋转磁场搅拌器的优点是装备设计比较容易，不存在特殊结构设计问题，旋转磁场搅拌器的结构如图1.1 所示。1.3 旋转磁场装置对金属凝固组织的作用机理 旋转磁场装置所产生的旋转磁场主要通过改变金属液的流动从而对凝固组织产生作用[8]。如图1.2所示，当金属熔液浇注时，金属熔液中的垂直截面由于磁场的旋转与磁场产生相对运动，就相当于液体金属的每一垂直截面都不断地切割磁力线，如图1.2所示。图中：F为旋转磁场引起的洛仑兹力（N）；Ft为洛仑兹力切向分力（N）；源Y自Z吹冰W.论~文'网·www.chuibin.com Fr为洛仑兹力径向分力（N）；Fc为铸型壁对金属液的反作用力（ N）；Fvis为金属液或型壁的阻力（N）。
1.4 旋转磁场对金属凝固组织的影响 付海波、金柱、刘神春、陈玉莲[9]等人对旋转磁场研究得出了旋转磁场可以克服常规条件下的组织分布不均的问题以及降低了成分偏析的概率。 李孝健[7]研究了旋转磁场对锌合金的影响，得出了施加磁场后，锌合金宏观上柱状晶含量减小，等轴晶增多。 杨森[10]等人研究磁场对偏晶合金定向凝固组织的影响得出了铸锭表面质量得到了很好的改善，基本消除了偏析瘤、划痕、裂纹等缺陷。 杨效田、杨霞、李锡思、李文生[11]研究了旋转磁场对铝铜合金凝固组织的影响，得出了旋转磁场对合金的凝固组织细化效果很明显, 旋转磁场使粗大的树枝晶破碎, 凝固组织呈现近等轴晶颗粒，分布较均匀，晶粒之间的距离也减小。 陈翔燕、陈长乐、陈志、代富平[12]研究旋转磁场对锡合金晶粒细化的影响，得出了旋转磁场对锌铋亚共晶和过共晶合金都有显著的细化作用。 陈剑[13]、徐振湖[14]等人研究了旋转磁场对锌铋和铝锶合金的微观组织的影响，得出了未施加旋转磁场的空冷试样的凝固组织表现为树枝晶发达,枝晶相当明显。施加旋转磁场后, 晶粒凝固组织变得细小。
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