1、凝固組織很大程度上決定著鑄錠的性能，凝固組織的細化有利于鑄錠機械性能的提高。因此，探索細化金屬凝固組織的方法一直是金屬材料研究領域中重要的課題之一。脈沖磁場是最近幾年發(fā)展起來的一種處理金屬熔體的新型磁場，在凝固組織細化方面受到越來越多的關注。本文在研究探討脈沖磁場對純鋁凝固組織細化機理的同時，嘗試將脈沖磁場運用到6063鋁合金的垂直半連續(xù)鑄造過程中。
　　將脈沖磁場應用到工業(yè)純鋁的凝固過程中，實驗結果表明，不同脈沖電壓、脈沖頻率條

2、件下純鋁凝固組織都得到很好的細化。未施加脈沖磁場時，純鋁的凝固組織為粗大的柱狀晶;當施加脈沖磁場時，凝固組織為細小的等軸晶。為了更好的了解脈沖磁場對純鋁凝固過程的影響，將兩根K型熱電偶插入到熔體邊緣和中心部位，測量熔體的凝固曲線。結果表明:施加脈沖磁場以后，熔體邊緣與中心部位的溫度梯度減小，熔體內溫度場趨于均勻。同時測量室溫條件下脈沖磁場對純鋁的焦耳熱效應，通過測量的實驗結果計算可知脈沖磁場作用下焦耳熱的輸入值為0.17 W·cm-3。

3、相比結晶潛熱值8W· cm-3，脈沖磁場在細化純鋁凝固組織過程中產(chǎn)生的焦耳熱可以忽略不計。為了進一步探索脈沖磁場的細化機理，將鋁液澆注到預熱溫度較低的石墨模具內，控制邊緣溫度以形成不同厚度的凝殼，然后施加脈沖磁場。實驗結果表明，當凝固殼層較薄時，脈沖磁場促使凝殼上端破碎，熔體中心部位為細小等軸晶與粗大等軸晶的混合組織。隨著凝固殼層厚度的增加，脈沖磁場將不再起作用。在模具不同位置施加脈沖磁場可知，脈沖磁場將在施加磁場位置以及施加位置以下將

4、產(chǎn)生很好的細化作用。
　　本文通過自主設計結晶器，將脈沖線圈置于結晶器內，嘗試將脈沖磁場應用到6063鋁合金垂直半連續(xù)鑄造過程中。實驗結果表明，在6063鋁合金垂直半連續(xù)過程中施加脈沖磁場，鋁合金的凝固組織得到很好的細化。在未施加脈沖磁場時，凝固組織為粗大的等軸晶;當施加脈沖磁場時，凝固組織為細小的等軸晶，并且隨著脈沖電壓的增加，凝固組織細化越均勻。當脈沖電壓增至700V、頻率為10Hz時，平均晶粒尺寸從原始的2000μ m減小到