【摘 要】
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脉冲电场作用下金属凝固过程中晶体生长的研究成果，对其形核理论的发展具有推动作用，为新型控制凝固技术的开发与应用奠定了基础。利用电脉冲来改善金属凝固组织的方法是最近几
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脉冲电场作用下金属凝固过程中晶体生长的研究成果，对其形核理论的发展具有推动作用，为新型控制凝固技术的开发与应用奠定了基础。利用电脉冲来改善金属凝固组织的方法是最近几年发展起来的电磁细化新技术，由于其效果显著而受到越来越多的关注。
自行设计了脉冲电场作用下定向凝固实验装置，该装置可将脉冲电场有效地施加在定向凝固过程中的固液界面上，是研究脉冲电场对定向凝固过程晶体生长状况影响的简单、实用、有效的方法。利用该实验装置，在凝固过程中将脉冲电场作用于A4l-5.65％Cu合金液，考察不同的脉冲电场参数及正负极接法的改变对柱状晶和等轴晶生长的影响。实验结果表明：无论液相接脉冲电场正极还是负极，脉冲电场都会对柱状晶的生长行为产生影响，当液相为脉冲电场正极，脉冲电场能量较小时更易获柱状晶组织，但随脉冲电场能量升高到一定值时，柱状晶长度又开始缩短，而柱状晶间距呈增大趋势；当液相为脉冲电场负极时较易获得等轴晶，高的脉冲电场能量能使等轴晶晶粒尺寸减小。
脉冲电场改变定向凝固组织机理的研究认为，脉冲电场通过改变固液界面前沿液相中的溶质浓度分布，从而改变了脉冲电场作用瞬间固液界面上晶体生长的过冷度。随着过冷度的增大，柱状晶经历了易生长到不易生长的过程，理论分析结果与实验结果在变化规律上基本吻合。
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