不同电流强度下试验棒坯的密度变化

　　Fig.4Densitychangeoftestrodblanksunder

　　differentfrequencyanddifferentintensityof

　　electricalcurrentatdrawingspeed400r/min

　　从图4中可以看出，电磁铸造使试验棒坯的密度增加，提高了棒坯凝固组织的致密性.当频率为30Hz和50Hz时，材料的密度最稳定，且基本大于未加电磁场时的试样密度.当电流相同、频率不同时，随着电流的增大，试验棒坯的密度有先减小后增大的趋势.当电流分别为10A、80A和100A时，试验棒坯的密度分布较好.特别是80A和100A时，试样的密度除了60Hz时，均高于未加电磁场时的密度.由此可见，30Hz/80A、50Hz/80A、30Hz/100A和50Hz/100A时的试样较好.

　　试验棒坯密度上述变化的主要原因为：电磁场的搅拌作用促进了铜液中气体释放，并使棒坯组织细化和等轴晶率提高，进而使其致密度提高.但频率会影响磁场分布及金属熔体受力，频率越高，磁场在金属中的渗透能力就越差.熔体受力大小由电流和磁感应强度共同决定.熔体内部的磁感应强度随频率的升高而减小，感应电流却随之增加，熔体受力并不会随频率增加单调变化.因此，在频率为20Hz和60Hz时，熔体受力变化复杂，导致结晶不稳定，铸锭的密度变化较大.

　　2.4电磁场对铸坯抗拉强度及延伸率的影响

　　表1为拉速400r/min、普通连铸和电磁连铸生产（不同频率与不同电流强度）试验铸坯的抗拉强度与延伸率的关系.

　　从表1中可以看出，电磁连铸坯料与普通连铸坯料相比，其抗拉强度和延伸率提高，且提高幅度与输入电流强度成正比.在连铸中施加电磁场后，铸坯的抗拉强度平均提高了5～10MPa，延伸率平均提高了1%.这主要是因为电磁场作用下铸坯晶粒细化和均匀化的结果.晶粒细化使晶界面积增加，对位错运动阻碍增强，同时晶粒均匀化使其在塑性变形时的协调性增强，会抑制裂纹萌生和扩展，进而强度和塑性提高，提高了材料的抗拉强度和延伸率.

　　表1拉速为400r/min，不同频率和不同电流

　　强度下的抗拉强度和延伸率的变化

　　Tab.1Tensilestrengthandelongationchange

　　underdifferentfrequencyanddifferentintensity

　　ofelectricalcurrentatdrawingspeed400r/min

　　抗拉强度和延伸率均较为优益的电磁连铸工艺参数分别为10A，20Hz，400r/min；20A，20Hz，400r/min；10A，30Hz，400r/min；60A，60Hz，400r/min；60A，20Hz，300r/min.结合上面的分析得出：频率为20Hz，30Hz，电流为10A，80A，100A时电磁铸造的效果最好.

　　3结论

　　（1）在黄铜HPb58

　　2A棒坯水平连铸生产线上施加电磁场，细化了黄铜HPb58

　　2A棒坯的凝固组织，提高了组织均匀性和材料致密性.材料的组织变得更加均匀，致密性变得更好，抗拉强度及延伸率也有一定的提高.

　　（2）对复杂黄铜HPb58

　　2A棒坯水平连铸生产线上施加高电流的电磁场，能有效提高材料的综合性能.

　　参考文献：

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