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《功率超聲對pbsn合金凝固行為的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要功率超聲技術是以物理、機械、電子、材料等學科為基礎的高新技術，它是以超聲能量使物體或物性某些狀態(tài)發(fā)生變化，或者使這種改變的過程加快的一門應用技術。與常規(guī)處理技術比較，功率超聲處理技術具有許多特點，它常常能大幅度地提高處理速度和處理質量．完成一般技術所不能完成的工作。因此，功率超聲處理技術在現(xiàn)代工業(yè)、農業(yè)、國防和醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護等部門得到越來越廣泛地應用。在金屬凝固過程中施加功率超聲處理技術，是改善金屬凝固組織、提高材料機械’陛能的最有效方法之一。在功率超聲作用下的熔融金屬凝固行為研究中，作者首先進行了超聲處理實驗系統(tǒng)的設計、計算，確定了變幅桿的材質和尺寸，分析了功率
2、超聲作用下熔體的聲場特性和熱效應，研究了功率超聲對5％Pb—Sn合金凝固過程的影響。試驗結果表明：在Pb—Sn合會凝固過程中導入功率超聲，不僅顯著細化了初生B相，使之均勻分布在基體上．而且細化了共晶組織(n+B)。超聲功率從200W提高到600W時，細化程度明顯。本文從金屬凝固過程的熱力學和動力學角度初步探討了功率超聲的細化機理。當超聲導入金屬熔體后，凝固條件被改變，熔體中產生的空化泡將以極高的速度閉合或崩潰，從而在熔體內部局部微小區(qū)域產生瞬時高溫、高壓和強烈的沖擊波。強烈的沖擊波會擊婚初生晶『本，使之成為破碎的晶核，在聲流的攪拌作用下，又使其彌散地分布于熔池中，相當于增
3、加了外來核心，因而使晶粒得到細化?？栈a生的高溫和枝晶的溫升使枝晶熔斷，也增加了形核率，從而增加了晶粒數目，減少了平均晶粒尺寸。另外，研究認為施振溫度過高和過低都會明顯影響超聲波對凝固組織的細化作用。如果施振溫度過高，～方面由于超聲作用時間較長，加上媒質的吸聲效應，則使熔體自身溫度提高，造成細化效果減弱；另一方面，由于溫度的升高，空化泡內的壓力：睜增大，從而使空化強度減弱，細化效果不明顯。如果施振溫度過低，熔融合金粘度就會增大，致使聲空化和聲流效應發(fā)揮不了應有的作用。關鍵詞：功率超聲聲流效應Pb-Sn合金；凝固組織；空化效應熱效應AbstractPowerultras
4、onicisahightechnologybasedonphysics，mechanics，electronics，materialsandSOon，anditisanappliedtechnologythatchangesomeaspectsofobjectsorproperties，orspeedthischangebyultrasonicenergy，Comparingwithgeneraltechnologies，powerultrasonictreatmenthasalotofcharacteristicsthatCangreatlyadvanceprocess
5、speedandquality，andaccomplishwhatsomegeneraltechnologiescannotdo．Soitisappliedmoreandmoreinmodemindustry,agriculture，nationaldefenee，medicineandenvironmentprotect，Powerultrasonictreatmenti5oneoftheeffectiveway幻improvesolidificationstructureandmechanicalpropertiesofmetalsintheprocessofmeta
6、lsolidification．ExperimentalsystemofpowerultrasonictreatmentiSdesigned．ThematerialandsizeofAmplitudeTransformerHomandtheSandwichPiezoelectricTransducerarecalculated．Soundfieldcharacteristicandheatingeffectinmeltsunderultrasonictreatmentarediscussed．Thentheeffectofpowerultrasoniconsolidifi
7、cationprocessof5％Pb-SnalloyiSstudied．TheresultsshowthatthetransmissionofpowerultrasonicduringsolidificationprocessofPb-Snalloynotonlycangreatlyrefinegrainsoftheprimary13phaseandthegrowingdendrite，anddisperseithomogeneously．butalsorefineeutectic(Q+日)phase．Ultrasonicp
