外場下鎂合金凝固及錠坯制備

1 緒論
1.1 鎂及鎂合金概述
1.1.1 鎂及鎂合金的性質(zhì)及特點
1.1.2 鎂合金的分類
1.1.3 鎂合金的用途
1.2 鎂合金凝固組織細(xì)化
1.2.1 化學(xué)方法細(xì)化
1.2.2 物理方法細(xì)化
1.3 超聲場在金屬材料制備過程中的應(yīng)用
1.3.1 功率超聲發(fā)展概述
1.3.2 功率超聲在液體中的基本機制
1.3.3 超聲場在金屬凝固過程中的應(yīng)用
1.4 電磁場在金屬材料制備過程中的應(yīng)用
1.4.1 不同形式電磁場在金屬凝固過程中的應(yīng)用
1.4.2 電磁場在半連續(xù)鑄造過程中的應(yīng)用
2 功率超聲在鎂合金熔體中的傳播與空化
2.1 超聲在鎂合金熔體內(nèi)的傳播行為
2.1.1 超聲在介質(zhì)中傳播的主要物理量
2.1.2 鎂合金熔體中變幅桿端面的超聲折反射行為
2.1.3 功率超聲在鎂合金熔體中的傳播特性
2.2 鎂合金熔體內(nèi)超聲空化
2.2.1 空化理論
2.2.2 空化泡運動方程推導(dǎo)
2.2.3 超聲在鎂合金熔體中的空化行為
2.2.4 空化效應(yīng)
2.3 鎂合金熔體中的聲流及其驅(qū)動力
2.3.1 聲流的定義及分類
2.3.2 聲流驅(qū)動力推導(dǎo)
3 超聲場下鎂合金凝固組織演變
3.1 連續(xù)超聲處理對二元鎂合金凝固組織的影響
3.1.1 等溫合金熔體經(jīng)不同功率連續(xù)超聲處理的合金鑄態(tài)組織
3.1.2 等溫合金熔體經(jīng)不同時間連續(xù)超聲處理的合金鑄態(tài)組織
3.1.3 不同等溫合金熔體經(jīng)連續(xù)超聲處理的合金鑄態(tài)組織
3.1.4 合金降溫過程中連續(xù)超聲處理對合金凝固組織的影響
3.2 超聲場對工業(yè)鎂合金凝固組織及性能的影響
3.2.1 連續(xù)超聲處理對A280鎂合金組織及性能的影響
3.2.2 連續(xù)超聲處理對AS41鎂合金凝固組織的影響
3.2.3 連續(xù)超聲處理對A280鎂合金錠坯力學(xué)性能影響
3.2.4 連續(xù)超聲處理制備A280合金錠經(jīng)擠壓后組織及性能
3.3 脈沖超聲處理對A280合金組織及性能的影響
3.3.1 脈沖超聲處理對A280鎂合金凝固組織的影響
3.3.2 脈沖超聲處理對A280鎂合金錠坯力學(xué)性能的影響
3.4 超聲場作用下鎂合金凝固組織細(xì)化機理
4 鎂合金超聲一電磁半連續(xù)鑄造基礎(chǔ)理論
4.1 超聲場下半連續(xù)鑄造過程聲場控制方程
4.1.1 聲衰減與吸收
4.1.2 聲場的控制方程
4.2 低頻電磁半連續(xù)鑄造過程電磁控制方程
4.2.1 金屬熔體中的交變電磁場
4.2.2 電磁場與熔體交互作用
4.2.3 電磁場對熔體流動的影響
4.2.4 低頻交變電磁場在鎂合金半連續(xù)鑄造過程中的應(yīng)用
4.3 半連續(xù)鑄造過程中流場與溫度場控制方程
4.4 半連續(xù)鑄造過程中合金凝固數(shù)學(xué)模型
4.5 數(shù)學(xué)模型的假設(shè)與簡化
4.6 邊界條件
4.6.1 聲場計算的邊界條件
4.6.2 電磁場計算的邊界條件
4.6.3 流場和溫度場的邊界條件
4.7 數(shù)值模擬的過程和方法
4.8 直徑為165mm的鎂合金鑄錠半連續(xù)鑄造過程數(shù)學(xué)模型
4.8.1 實驗材料的物性
4.8.2 邊界條件
4.8.3 幾何模型及網(wǎng)格劃分
4.9 超聲場下鎂合金半連續(xù)鑄造數(shù)值模擬
4.9.1 鎂合金熔體中的超聲場及聲流驅(qū)動力分布
4.9.2 超聲場對流場的影響
4.9.3 超聲場對溫度場的影響
4.9.4 不同超聲功率下的超聲場及其對流場和溫度場的影響
4.1 0超聲場在半連續(xù)鑄造過程中有效空化區(qū)域分析
4.1 0.1 超聲在鎂合金熔體中的空化閾
4.1 0.2 聲場分布及有效空化區(qū)域分析
4.1 1低頻電磁場對流場和溫度場的影響
4.1 1.1 電磁場及洛倫茲力分布
4.1 1.2 電磁場對流場的影響
4.1 1.3 電磁場對溫度場的影響
4.1 2超聲一低頻電磁組合場下鎂合金半連續(xù)鑄造數(shù)值模擬
4.1 2.1 超聲工具桿材質(zhì)對流場和溫度場的影響
4.1 2.2 功率超聲一低頻電磁組合場對流場和溫度場的影響
5 低頻電磁場下鎂合金半連續(xù)鑄造過程中傳熱與凝固
5.1 低頻電磁半連續(xù)鑄造及傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造傳熱與凝固對比
5.1.1 液穴及兩相區(qū)形狀
5.1.2 兩相區(qū)及液相區(qū)內(nèi)溫度場
5.1.3 錠坯凝固組織
5.1.4 錠坯宏觀偏析
5.2 澆注溫度對傳熱與宏觀組織的影響
5.2.1 澆注溫度對液穴及兩相區(qū)的影響
5.2.2 澆注溫度對兩相區(qū)及液相區(qū)內(nèi)溫度場的影響
5.2.3 澆注溫度對錠坯宏觀組織的影響
5.2.4 澆注溫度對合金元素分布的影響
5.3 電磁頻率對傳熱與宏觀組織的影響
5.3.1 低頻電磁參數(shù)對液穴與兩相區(qū)形狀的影響
5.3.2 電磁頻率對兩相區(qū)與液相區(qū)內(nèi)溫度場的影響
5.3.3 電磁頻率對錠坯宏觀組織的影響
5.3.4 電磁頻率對合金元素分布的影響
5.4 電流強度對傳熱與宏觀組織的影響
5.4.1 電流強度對液穴與兩相區(qū)形狀的影響
5.4.2 電流強度對兩相區(qū)與液相區(qū)內(nèi)溫度場的影響
5.4.3 電流強度對錠坯宏觀組織的影響
5.4.4 電流強度對合金元素分布的影響
5.5 電磁場對結(jié)晶器傳熱的影響
6 超聲-低頻電磁場下鎂合金半連續(xù)鑄造工藝
6.1 單一低頻電磁場作用下鎂合金半連續(xù)鑄造工藝研究
6.1.1 低頻電磁和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠表面質(zhì)量
6.1.2 低頻電磁和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠宏觀組織
6.1.3 低頻電磁和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠微觀組織
6.1.4 低頻電磁和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠力學(xué)拉伸性能
6.1.5 低頻電磁和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠結(jié)晶相
6.1.6 不同低頻電磁參數(shù)下鑄錠宏觀組織
6.1.7 不同低頻電磁參數(shù)對鑄錠微觀組織的影響
6.1.8 不同低頻電磁參數(shù)對鑄錠宏觀偏析的影響
6.1.9 不同低頻電磁參數(shù)對鑄錠力學(xué)性能的影響
6.1.10 單一低頻電磁場作用下鎂合金半連續(xù)鑄造機理
6.2 單一超聲場作用下鎂合金半連續(xù)鑄造工藝研究
6.2.1 超聲和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠宏觀紐織
6.2.2 超聲和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠微觀組織
6.2.3 超聲場對鑄錠宏觀組織的影響
6.2.4 超聲場對鑄錠微觀組織的影響
6.2.5 超聲施振深度對鑄錠微觀組織的影響
6.2.6 超聲場對鑄錠力學(xué)性能的影響
6.3 低頻電磁-超聲組合場作用下鎂合金半連續(xù)鑄造工藝研究
6.3.1 組合場作用下鑄錠宏觀組織
6.3.2 組合場作用下鑄錠微觀組織
6.3.3 組合場作用下鑄錠力學(xué)性能
參考文獻(xiàn)