磁致振荡下金属凝固过程的基础研究

在金属凝固过程中,通过窄脉宽脉冲强磁场强度的高速率变化,使凝固熔体表面产生受迫震荡,籍此可研究磁致振荡对金属凝固过程的影响规律与机制。磁致振荡法避免了脉冲电流和脉冲磁场细化金属凝固组织时的热效应，也避免了其它振荡方法（如超声波）所面临的与金属液接触的难题，具有良好的应用前景。同时，该技术能更有效地分析脉冲振荡对晶体形核，熔体流动速度，溶质成分扩散速度，固液界面前沿的溶质浓度梯度，以及柱状树枝晶长大速度的作用，为深入研究超常条件下的非平衡凝固效应打下理论基础。另外，磁致振荡的频率为超声频率，而强脉冲振荡波在熔体内的传播及反射可能形成空化气泡，由此可对空化的阈值以及空化破碎和过冷生核理论进行探索。由于本方案具有设备简单、操作方便、可实施性强、振荡设备不与熔体进行接触、无污染、振荡强度分布均匀等特点，本方案可望成为一种实用的外场处理技术。