УДК 538.9
С. Л. Т и м ч е н к о
ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА
В ФОРМЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СИЛЫ
Экспериментально исследовано магнитоэлектроимпульсное запол-
нение литейной формы жидким металлом с использованием пере-
менной во времени электромагнитной силы Ампера. Показан спо-
соб косвенного измерения коэффициента сопротивления жидкого
металла и определено среднее числовое значение коэффициента со-
противления металла при его движении в форме. Способ позволяет
исследовать совместное влияние параметров формы и металла на
параметры процесса заполнения металлом формы. В результате
анализа рельефа свободной поверхности металла выявлено резуль-
тирующее действие электромагнитных сил.
E-mail:
Ключевые слова
:
электромагнитные силы, коэффициент сопротивления,
жидкий металл, кристаллизация.
В настоящее время изучение влияния электрического тока, маг-
нитного и электромагнитного полей на процесс кристаллизации и фи-
зические свойства материала отливок имеет практическую ценность.
Магнитные и электромагнитные поля используются для перемеши-
вания, модифицирования расплава в тигле или форме, для разогрева
металла в прибылях. Указанными полями обрабатывают расплав пе-
ред заливкой его в форму. Электрический ток влияет на интенсивность
массопереноса, газосодержание металлов, растворимость примесных
компонентов. Управление процессом кристаллизации с использовани-
ем электромагнитного воздействия позволяет получить однородную
мелкозернистую структуру отливок [1–4].
При изучении влияния электрического тока плотностью
j
=
= (3
,
3
. . .
10
,
6)
∙
10
6
А/м
2
на кинетику растворения меди, титана и
железа в алюминиевых сплавах зафиксировано, что обработка рас-
плавов электрическим током во много раз повышает скорость рас-
творения металлических примесей и других компонентов в расплаве,
являющихся центрами кристаллизации. Это не только обеспечивает
мелкозернистую структуру, но и повышает гомогенность материала
отливки [2, 3]. Под воздействием электрического тока растворяются
стреловидные включения кремния, что повышает качество расплава.
Прочность увеличивается на 25. . . 30%, а относительное удлинение в
7–8 раз [1–3]. Твердость материала отливок, кристаллизация которых
осуществлялась под действием электрического тока, повышается на
15% при плотности тока через образец
j
= 10
6
. . .
10
7
А/м
2
[4].
78
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 2
