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2.3 试验设备 .... 7
2.4 试验过程 .. 10
2.4.1 合金的熔炼 . 10
2.4.2 试样的切割 . 12
2.4.3 试样的研磨 . 13
2.4.4 试样的腐蚀 . 13
2.4.5 金相显微镜分析金相组织 . 13
2.4.6 硬度值的测定 .. 13
3.实验结果及分析讨论 .. 14
3.1 旋转磁场装置设计和制造 ... 14
3.2 浇注温度和搅拌时间对铜锡合金凝固组织的影响 . 15
3.3 浇注温度和搅拌时间对铜锡合金硬度的影响 18
3.4 旋转磁场强度对铜锡合金金相组织变化的影响 18
3.5 旋转磁场强度对铜锡合金硬度的影响 .. 21
4.结论 ... 22
致 谢 ... 23
参考文献 24
1.前言 1.1 旋转磁场应用研究进展 在金属熔液浇注过程中施加旋转磁场可以有效的改善其凝固组织，提高性能。在20世纪的初期，有人尝试对液态金属进行搅拌时施加旋转磁场以改善冶金组织。40年代，形成了磁流体力学这门科学。50年代，人们将电磁搅拌技术应用于连续铸钢过程，利用强迫熔体流动的方法来控制铸件的凝固过程。 80年代以后，各国学者陆续地对磁场作用下的流体行为开展了一系列广泛研究，掀起了磁流体力学在材料凝固领域内研究的热潮。到目前为止，凝固过程中施加的磁场主要有交变／旋转磁场和直流磁场两种，另外也有其它的特殊磁场，如移动磁场、脉冲磁场，变幅磁场等。
1.1.1 电磁搅拌装置的分类 电磁搅拌装置的形式是多种多样的。根据铸机的类型，铸坯断面和旋转磁场搅拌器安装的位置不同，而本实验就是利用电磁搅拌装置中的旋转磁场搅拌装置，连铸机常用的有如下几种类型： （1）按感应形式分：直流传导式、交流感应式和永磁式[1]。
（2）按激发的磁场形态分：有恒定磁场型；有旋转磁场型；行波磁场型；螺旋磁场型[2]。 （3）按使用电源相数分：有两相电源电磁搅拌器，有三相电源电磁搅拌器。 （4）按搅拌器在连铸机安装位置分：有结晶器电磁搅拌装置，有二次冷却电磁搅拌器，有凝固末端电磁搅拌器。
1.1.2 电磁搅拌装置的工作原理 电磁搅拌装置可分为低频电源装置、感应器和冷却系统。 电磁搅拌装置的工作原理与直线电动机的工作原理相似，感应器相当于电机的定子，铝熔液相当于电机的转子，炉底的厚度决定了电机的气隙，因此，它相当于一个气隙很大的直线电动机。 这些原理正是本实验所利用到的旋转磁场搅拌装置使用的试验原理。 电磁搅拌是靠电磁力对金属液体进行非接触搅拌的， 通过改变电流的大小来调整搅拌力，改变两相电流的相位即可改变搅拌方向，因此搅拌方便而充分，使熔体的温度和合金成分均匀，这在金属熔铸过程中是很重要的。 1.1.3 电磁搅拌装置对金属组织和性能的影响 电磁搅拌技术利用其产生的电磁力使金属液的流动得到强化，从而使凝固组旋转磁场对铜锡合金凝固组织影响研究 织的传热、传质得到改善，熔体内部的溶质及温度得到均匀分布，最终得到组织性能优良的铸件。 许光明[3] 、徐洋[4]等人分别研究静磁场和强磁场对合金组织的影响，得到了施加静态磁场后,镁合金的晶粒得到了细化，以及强磁场对合金颗粒形成的影响。 杨吉林[5] 、 闫志明[6]两人分别研究了上引连铸电磁搅拌装置和铜及铜合金管坯水平电磁连续铸造研究技术，对于电磁搅拌的使用虽然是上引和水平连铸两个不同的方向，他们发现了磁场装置对于细化金属的颗粒有很好的效果。