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摘要
凝固过程是金属材料制备的核心环节，该过程决定了金属的铸态组织及性能。本文以Cu-Cr-Zr-Si合金为研究对象，对其施加旋转磁场，研究了真空下不同磁场电流对Cu-Cr-Zr-Si合金的凝固组织和性能的影响。组织结果表明，随磁场电流增大，晶粒尺寸减小。当磁场电流从40 A增加至120 A，基体的晶粒尺寸从270μm细化至58μm。此外，还观察到晶粒形貌逐渐从柱状晶转变为等轴晶，随磁场电流增大，等轴晶区域占比逐渐增加。性能分析表明：相比于未加磁场的合金，在磁场电流I=40, 80和120 A条件下，合金抗拉强度分别提高了6.1%,7.3%和19.2%；屈服强度提高了6.1%, 10.%和19.4%；伸长率则分别提高17.4%, 26.1%和60.9%。强度和塑性的提高主要归因于晶粒细化和等轴晶粒占比的提高。合金电导率在很大程度上不受旋转磁场的影响。在凝固过程中施加旋转磁场被认为是调控微观组织实现性能提高并可规模化生产的关键技术。
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