In this work, the solidification pr

In this work, the solidification process is non-equilibrium solidification. However, the Scheil equation could be applied to describe impurities redistribution during the solidification of Al-Si melt by assuming a local equilibrium of advancing solidification front at the solid-liquid interface.

The solidification process of metals provides an important opportunity to influence several key characteristics of the final product. Using magnetic fields can result in key benefits including improved metallurgical structure, reduced inclusions and improved mechanical properties to name but a few.

Solidification describes the phenomenon of liquids transforming into solids as a result of a decrease in liquid temperature. It occurs in a wide range of industrial processes, including casting and semiconductor single-crystal growth. As liquids undergo solidification, fluid flow and turbulence occur in the solidifying liquid pool and have critical implications to both the solidification-process design and product quality control.

There is extensive research devoted to developing a fundamental understanding of convective flows in solidifying melts and designing effective measures to control and optimize solidification-processing systems in order to obtain solidification products of high quality. One of the very useful methods that have been successfully applied to controlling melt convection in solidification systems is the use of magnetic fields.

Many references from the cast metal literature are known discussing the effect of melt convection during the early stages of solidification on the grain structure. The application of mechanical or electromagnetic stirring, ultrasonic or sonic vibrations promotes the formation of fine, equiaxed grains. However, there has been much speculation about the mechanism of this process.

The prevalent interpretation favoured during the last decades is that the grain refinement results from a fragmentation of primary dendrites. The macrostructure of chill cast ingots generally consists of a columnar and an equiaxed zone. The occurrence and position of the transition between both zones was found to be influenced by casting parameters, including the temperature gradient, and the cooling rate or the probe composition, respectively. As mentioned above fluid flow occurring in the liquid phase was also found to affect the structure and position of the columnar-to-equiaxed transition (CET).

The fact that molten metals are electrically conducting, opens up possibilities to apply the magnetic fields to control the behavior of the melts during solidification and, therefore, to improve product quality. During metal solidification, magnetic fields have been applied to shape the solidifying melts (i.e., electromagnetic molding), stir the melts at desired locations (i.e., electromagnetic stirring), and reduce the melt disturbance or flow irregularities or turbulence (i.e., electromagnetic braking).

The use of the fields has resulted in benefits of improved internal metallurgical structure, reduced inclusions and liquidation, improved uniformity of compositions and mechanical properties, and alleviation of operation constraints.

The use of external magnetic fields is now widespread in the metals and semiconductor industries to control the behavior of the melts during solidification, resulting in improved process performance and better quality products. With an applied magnetic field, a melt may be supported in air whilst being solidified by a well-shaped Lorentz force in place of a mechanical mold to obtain high-purity products.

The field may also be configured to provide an environmentally friendly, yet effective means for melt stirring, which is useful in generating a desired melt mixing patterns during semiconductor crystal growth or producing a strong turbulent shear flow to induce grain refinement effects during metal casting. A direct current (d.c.) magnetic field can also be used to reduce unwanted turbulent flows and fluctuations associated with melt convection during solidification to help eliminate solidification defects. Because molten metals and semiconductor metals are electrically conducting, the same principles apply for the design of magnetically assisted solidification processing systems for both materials.

The details of operational procedures and field control parameters, however, are different because of different technology development history and quality requirements. The attention of metal producers is presently focused on the adaptation of the existing technology to the new generation of casting processes. The semiconductor crystal growers, on the other hand, are actively pursuing electromagnetic stirring while searching for magnetic field configurations that render more effective damping effects in crystal growth.

The basic mechanism by which an applied magnetic field affects the solidifying melt may best be appreciated through the study of the Maxwell stress tensor Tαβ (SI unit) for a macroscopic homogeneous medium



where ε is the electric permittivity, Eα is the αth component of the electric field, µ is the magnetic permeability, Hα is the αth component of the magnetic field, ρ is the density of the fluid, and T is the temperature. The Kroneker delta δαβ takes the value δαβ = 1 if α = β and δαβ = 0 if α ≠ β, where α,β = 1, 2, 3.







In Equation 1, the first (a) and the third terms (c) on the right-hand side represent the electrostatic effects. While electrostatic fields are rarely used during the solidification of conducting fluids, their use in affecting other types of phase-change processes such as boiling and condensation are common.

The magnetic effects come from the remaining two terms (b and d) . The last term (d) represents the force resulting from the change of magnetic properties and has recently found applications in protein single-crystal growth, a rapidly growing area of great economic importance. The major effect of the applied electromagnetic field on metal and semiconductor solidification comes from the other two terms on the right-hand side.

The directional solidification of binary alloys is an example for self-organization and nonequilibrium pattern formation occurring dynamically at the solid-liquid interface. Natural or forced convection occurring in the liquid phase during solidification shows a distinct impact on the kinetics of the solidification process as well as on the resulting macro- and microstructures. The physical mechanism of the interaction between solidification and flow field is only insufficiently understood until now, however, the knowledge about that is of high technological importance.

The application of time varying magnetic fields can be considered as an effective tool to organize a well-defined flow structure in the liquid phase affecting the nucleation and solidification parameters. Once a flow occurs in the liquid melt during solidification, nucleation and grain growth are mainly governed by the convective transport of heat and solute.

The consequences on the structure of solidified ingots are widely discussed in literature primarily covering the application of mechanical or electromagnetic stirring, which promotes the formation of fine, equiaxed grains and promotes the columnar-toequiaxed transition (CET). Also of great importance in these discussions, and not to be ignored, are the occurrence of a forced flow during solidification may cause macrosegregation in cast alloys.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในงานนี้ การ solidification คือ ไม่สมดุล solidification อย่างไรก็ตาม สมการของ Scheil สามารถใช้เพื่ออธิบายสิ่งสกปรกที่ละลายซอร์สระหว่าง solidification ของ Al-Si โดยสมมติว่าสมดุลภายในของเลื่อนหน้า solidification ที่อินเทอร์เฟสของแข็ง-ของเหลวกระบวนการ solidification โลหะให้โอกาสสำคัญชวนหลายลักษณะที่สำคัญของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย โดยใช้สนามแม่เหล็กสามารถผลประโยชน์ที่สำคัญรวมทั้งปรับปรุงโครงสร้างโลหะ รวมลดลง และปรับปรุงคุณสมบัติทางกลเพื่อชื่อไม่กี่Solidification อธิบายปรากฏการณ์เปลี่ยนจากการลดลงของเหลวอุณหภูมิที่ของแข็งของเหลว มันเกิดขึ้นในกระบวนการอุตสาหกรรม รวมถึงการเติบโตของผลึกเดี่ยวหล่อและสารกึ่งตัวนำที่หลากหลาย เป็นของเหลวรับ solidification, fluid ไหลและความวุ่นวายเกิดขึ้นในสระว่ายน้ำของเหลว solidifying และมีนัยสำคัญ solidification กระบวนการออกแบบและควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์มีการวิจัยเพื่อรองรับการพัฒนาความเข้าใจพื้นฐานของทุนหมุนเวียนด้วยการพาละลายแข็งตัว และออกมาตรการควบคุม และเพิ่มประสิทธิภาพระบบ solidification ประมวลผลเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ solidification คุณภาพมีประสิทธิภาพ หนึ่งในวิธีที่มีประโยชน์มากที่ได้ถูกนำไปใช้เพื่อการควบคุมพาละลายในระบบ solidification คือการใช้สนามแม่เหล็กอ้างอิงจำนวนมากจากวรรณคดีโลหะหล่อรู้จักกันคุยผลของการพาละลายระหว่างระยะเริ่มต้นของ solidification บนโครงสร้างของเมล็ด ใช้เครื่องจักรกล หรือไฟฟ้ากวน สั่นสะเทือนอัลตราโซนิก หรือเสียงส่งเสริมการก่อตัวของ equiaxed เกรน อย่างไรก็ตาม มีการเก็งกำไรมากเกี่ยวกับกลไกของกระบวนการนี้ความแพร่หลายที่ favoured ระหว่างทศวรรษเป็นที่รีไฟน์เมนท์เมล็ดผลจากการกระจายตัวของของ dendrites หลัก Macrostructure ของเย็นหล่อหลอมโดยทั่วไปประกอบด้วยการเรียงเป็นแนวตั้งและมีโซน equiaxed เกิดขึ้นและตำแหน่งของการเปลี่ยนแปลงระหว่างโซนทั้งสองถูกค้นพบจะมีผลมาจากพารามิเตอร์หล่อ รวมถึงการไล่ ระดับอุณหภูมิ และอัตราการระบายความร้อน หรือส่วน ประกอบของโพรบ ตามลำดับ ดังกล่าวข้างต้นของเหลวไหลที่เกิดขึ้นใน เฟสของเหลวนอกจากนี้ยังพบมีผลต่อโครงสร้างและตำแหน่งของการเปลี่ยนแปลงคอลัมน์ให้ equiaxed (cet โดย)ความจริงที่ว่าโลหะหลอมละลายจะทำไฟฟ้า เปิดโอกาสการใช้เหล็กเพื่อควบคุมการละลายพฤติกรรม ระหว่าง solidification และ จึง การปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ระหว่าง solidification โลหะ แม่เหล็กถูกใช้เพื่อรูปร่าง solidifying ละลาย (เช่น แม่เหล็กไฟฟ้าพลาสติก) ผัดการละลายที่ตำแหน่งที่ระบุ (เช่น กวนแม่เหล็กไฟฟ้า), และลดการรบกวนหรือกระแสความผิดปกติละลายหรือความวุ่นวาย (เช่น แม่เหล็กไฟฟ้าเบรค)การใช้เขตข้อมูลมีผลในประโยชน์ของโครงสร้างโลหะภายในปรับปรุง รวมลดลง และชำระ บัญชี รื่นรมย์เท่า และคุณสมบัติทางกลดีขึ้น และบรรเทาข้อจำกัดการดำเนินงานการใช้สนามแม่เหล็กภายนอกขณะนี้แพร่หลายในโลหะและสารกึ่งตัวนำอุตสาหกรรมเพื่อควบคุมลักษณะการทำงานของการละลายระหว่าง solidification เกิดขึ้นในกระบวนการปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพดี มีการใช้แม่เหล็ก การละลายอาจได้รับการสนับสนุนในอากาศขณะกำลังแข็งแรงลอเรนซ์เป็นรูปห้องพักแทนแม่พิมพ์เครื่องจักรกลเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์สูงได้ฟิลด์อาจยังสามารถกำหนดค่าให้เป็นมิตร แต่วิธีที่มีประสิทธิภาพสำหรับละลายกวน ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการสร้างที่ต้องหลอมผสมรูปแบบระหว่างการเจริญเติบโตของผลึกสารกึ่งตัวนำ หรือผลิตไหลแรงเชี่ยวแรงเฉือนเพื่อก่อให้เกิดผลรีไฟน์เมนท์ของเมล็ดข้าวระหว่างการหล่อโลหะ สนามแม่เหล็กกับกระแสตรง (ดีซี) ยังสามารถใช้ลดไหลเชี่ยว และเกี่ยวข้องกับความผันผวนของละลายพาระหว่าง solidification เพื่อช่วยขจัดข้อบกพร่อง solidification เนื่องจากการหลอมละลายโลหะและสารกึ่งตัวนำโลหะทำไฟฟ้า ใช้หลักการเดียวกันสำหรับการออกแบบของ solidification ชำระช่วยประมวลผลระบบวัสดุทั้งสองThe details of operational procedures and field control parameters, however, are different because of different technology development history and quality requirements. The attention of metal producers is presently focused on the adaptation of the existing technology to the new generation of casting processes. The semiconductor crystal growers, on the other hand, are actively pursuing electromagnetic stirring while searching for magnetic field configurations that render more effective damping effects in crystal growth.The basic mechanism by which an applied magnetic field affects the solidifying melt may best be appreciated through the study of the Maxwell stress tensor Tαβ (SI unit) for a macroscopic homogeneous mediumwhere ε is the electric permittivity, Eα is the αth component of the electric field, µ is the magnetic permeability, Hα is the αth component of the magnetic field, ρ is the density of the fluid, and T is the temperature. The Kroneker delta δαβ takes the value δαβ = 1 if α = β and δαβ = 0 if α ≠ β, where α,β = 1, 2, 3.In Equation 1, the first (a) and the third terms (c) on the right-hand side represent the electrostatic effects. While electrostatic fields are rarely used during the solidification of conducting fluids, their use in affecting other types of phase-change processes such as boiling and condensation are common.The magnetic effects come from the remaining two terms (b and d) . The last term (d) represents the force resulting from the change of magnetic properties and has recently found applications in protein single-crystal growth, a rapidly growing area of great economic importance. The major effect of the applied electromagnetic field on metal and semiconductor solidification comes from the other two terms on the right-hand side.The directional solidification of binary alloys is an example for self-organization and nonequilibrium pattern formation occurring dynamically at the solid-liquid interface. Natural or forced convection occurring in the liquid phase during solidification shows a distinct impact on the kinetics of the solidification process as well as on the resulting macro- and microstructures. The physical mechanism of the interaction between solidification and flow field is only insufficiently understood until now, however, the knowledge about that is of high technological importance.The application of time varying magnetic fields can be considered as an effective tool to organize a well-defined flow structure in the liquid phase affecting the nucleation and solidification parameters. Once a flow occurs in the liquid melt during solidification, nucleation and grain growth are mainly governed by the convective transport of heat and solute.The consequences on the structure of solidified ingots are widely discussed in literature primarily covering the application of mechanical or electromagnetic stirring, which promotes the formation of fine, equiaxed grains and promotes the columnar-toequiaxed transition (CET). Also of great importance in these discussions, and not to be ignored, are the occurrence of a forced flow during solidification may cause macrosegregation in cast alloys.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในงานนี้กระบวนการแข็งตัวเป็นก้อนแข็งที่ไม่สมดุล อย่างไรก็ตามสม Scheil สามารถนำไปใช้ในการอธิบายการกระจายสิ่งสกปรกในระหว่างการแข็งตัวของละลาย Al-Si โดยสมมติว่าสมดุลในท้องถิ่นของ advancing ด้านหน้าแข็งตัวที่อินเตอร์เฟซที่เป็นของแข็งของเหลว. กระบวนการแข็งตัวของโลหะให้เป็นโอกาสสำคัญที่มีอิทธิพลต่อลักษณะสำคัญหลายประการ ของผลิตภัณฑ์สุดท้าย การใช้สนามแม่เหล็กที่สามารถทำให้เกิดผลประโยชน์ที่สำคัญรวมถึงโครงสร้างโลหะที่ดีขึ้นรวมที่ลดลงและการปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลชื่อ แต่ไม่กี่. แข็งตัวอธิบายปรากฏการณ์ของของเหลวเปลี่ยนเป็นของแข็งเป็นผลมาจากการลดลงของอุณหภูมิของเหลว มันเกิดขึ้นในช่วงกว้างของกระบวนการอุตสาหกรรมรวมทั้งการหล่อและการเจริญเติบโตของเซมิคอนดักเตอร์เดียวคริสตัล ในฐานะที่เป็นของเหลวที่ได้รับการแข็งตัว, การไหลของของไหลและความวุ่นวายเกิดขึ้นในสระว่ายน้ำที่เป็นของเหลวเป็นของแข็งและมีผลกระทบที่สำคัญต่อทั้งการออกแบบการแข็งตัวกระบวนการและการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์. มีการวิจัยที่ทุ่มเทให้กับการพัฒนาความเข้าใจพื้นฐานของกระแสไหลเวียนในแข็งตัวละลายและการออกแบบที่มีประสิทธิภาพ มาตรการในการควบคุมและเพิ่มประสิทธิภาพระบบการประมวลผลการแข็งตัวเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีการแข็งตัวของที่มีคุณภาพสูง หนึ่งในวิธีที่มีประโยชน์มากที่ได้รับการใช้ประสบความสำเร็จในการควบคุมความร้อนละลายในระบบการแข็งตัวคือการใช้สนามแม่เหล็ก. อ้างอิงจำนวนมากจากวรรณกรรมหล่อโลหะเป็นที่รู้จักกันคุยกันเรื่องผลกระทบของการพาความร้อนละลายในช่วงระยะแรกของการแข็งตัวอยู่กับโครงสร้างของเมล็ดข้าว . การประยุกต์ใช้กลหรือกวนแม่เหล็กไฟฟ้า, การสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกหรือเสียงส่งเสริมการก่อตัวของดีธัญพืช equiaxed แต่มีการคาดเดามากเกี่ยวกับกลไกของกระบวนการนี้. การตีความที่แพร่หลายได้รับการสนับสนุนในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาก็คือการปรับแต่งผลจากการกระจายตัวของเม็ดของ dendrites หลัก มหภาคของแท่งหล่อเย็นโดยทั่วไปประกอบด้วยเสาและโซน equiaxed การเกิดขึ้นและตำแหน่งของการเปลี่ยนแปลงระหว่างโซนทั้งสองก็พบว่าได้รับอิทธิพลจากการหล่อพารามิเตอร์รวมทั้งการไล่ระดับอุณหภูมิและอัตราการระบายความร้อนหรือองค์ประกอบของการสอบสวนตามลำดับ ดังกล่าวข้างต้นไหลที่เกิดขึ้นในช่วงที่มีสภาพคล่องนอกจากนี้ยังพบว่ามีผลต่อโครงสร้างและตำแหน่งของการเปลี่ยนเสาไป equiaxed (CET). ความจริงที่ว่าโลหะหลอมเหลวจะนำไฟฟ้าเปิดขึ้นเป็นไปได้ที่จะใช้สนามแม่เหล็กในการควบคุม พฤติกรรมของละลายในระหว่างการแข็งตัวและดังนั้นเพื่อปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ในระหว่างการแข็งตัวโลหะสนามแม่เหล็กที่ได้รับนำไปใช้กับรูปร่างละลายแข็งตัว (เช่นการปั้นการไฟฟ้า), คนละลายในสถานที่ที่ต้องการ (เช่นกวนแม่เหล็กไฟฟ้า) และลดการรบกวนละลายหรือไหลผิดปกติหรือความวุ่นวาย (เช่นเบรกแม่เหล็กไฟฟ้า) . การใช้งานของสาขาที่มีผลในผลประโยชน์ของโครงสร้างโลหะภายในที่ดีขึ้นรวมที่ลดลงและการชำระบัญชีสม่ำเสมอที่ดีขึ้นขององค์ประกอบและสมบัติเชิงกลและบรรเทาความ จำกัด ของการดำเนินการ. การใช้สนามแม่เหล็กภายนอกในขณะนี้เป็นที่แพร่หลายในโลหะและอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ เพื่อควบคุมการทำงานของละลายในระหว่างการแข็งตัวส่งผลให้ประสิทธิภาพของกระบวนการที่ดีขึ้นและดีกว่าผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพ ด้วยการใช้สนามแม่เหล็กที่ละลายอาจได้รับการสนับสนุนในอากาศในขณะที่ได้รับการเสริมความมั่นคงโดย Lorentz บังคับอย่างดีรูปในสถานที่ของแม่พิมพ์กลที่จะได้รับผลิตภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง. สนามนอกจากนี้ยังอาจมีการกำหนดค่าเพื่อให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพ หมายถึงการกวนละลายซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการสร้างรูปแบบการผสมละลายที่ต้องการระหว่างการเจริญเติบโตของผลึกสารกึ่งตัวนำหรือผลิตไหลเชี่ยวแรงเฉือนที่แข็งแกร่งที่จะทำให้เกิดผลกระทบการปรับแต่งเม็ดระหว่างการหล่อโลหะ กระแสตรง (DC) สนามแม่เหล็กยังสามารถนำมาใช้เพื่อลดกระแสป่วนที่ไม่พึงประสงค์และความผันผวนที่เกี่ยวข้องกับการพาความร้อนละลายในช่วงแข็งตัวจะช่วยขจัดข้อบกพร่องแข็งตัว เพราะโลหะหลอมเหลวและโลหะสารกึ่งตัวนำที่จะนำไฟฟ้าในหลักการเดียวกันนำไปใช้สำหรับการออกแบบของการช่วยเหลือแม่เหล็กระบบการประมวลผลการแข็งตัวสำหรับวัสดุทั้งสอง. รายละเอียดของขั้นตอนการดำเนินงานและการควบคุมพารามิเตอร์สนาม แต่จะแตกต่างกันเพราะของประวัติศาสตร์การพัฒนาเทคโนโลยีที่แตกต่างกันและความต้องการที่มีคุณภาพ . ความสนใจของผู้ผลิตโลหะจะเน้นปัจจุบันในการปรับตัวของเทคโนโลยีที่มีอยู่เพื่อให้คนรุ่นใหม่ของกระบวนการหล่อ เกษตรกรผู้ปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำในมืออื่น ๆ ที่มีความกระตือรือร้นใฝ่หากวนแม่เหล็กไฟฟ้าในขณะที่ค้นหาสำหรับการกำหนดค่าสนามแม่เหล็กที่ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นทำให้หมาด ๆ ผลกระทบในการเจริญเติบโตของผลึก. กลไกพื้นฐานที่ใช้สนามแม่เหล็กมีผลต่อการแข็งตัวละลายอาจได้รับการชื่นชมที่ดีที่สุดผ่าน การศึกษาของความเครียดแมกซ์เวลเมตริกซ์Tαβ (หน่วย SI) สำหรับสื่อที่เป็นเนื้อเดียวกันด้วยตาเปล่าที่εเป็นpermittivity ไฟฟ้าEαเป็นส่วนประกอบαthของสนามไฟฟ้าμคือการซึมผ่านแม่เหล็กHαเป็นส่วนประกอบαthของสนามแม่เหล็ก, ρ คือความหนาแน่นของของเหลวและ T คืออุณหภูมิ Kroneker เดลต้าδαβใช้ค่าδαβ = 1 ถ้าα = βและδαβ = 0 ถ้าα≠βที่α, β = 1, 2, 3 ในสมการที่ 1 เป็นครั้งแรก (ก) และเงื่อนไขที่สาม (ค) อยู่ทางด้านขวามือเป็นตัวแทนของผลกระทบไฟฟ้าสถิต ในขณะที่สนามไฟฟ้าสถิตที่ไม่ค่อยได้ใช้ในระหว่างการดำเนินการแข็งตัวของของเหลวที่ใช้ในการส่งผลกระทบต่อรูปแบบอื่น ๆ ของกระบวนการขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงเช่นการต้มและการรวมตัวเป็นเรื่องธรรมดา. ผลกระทบแม่เหล็กมาจากส่วนที่เหลืออีกสองคำ (ขและง) ระยะที่ผ่านมา (ง) แสดงให้เห็นถึงแรงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติแม่เหล็กและได้พบเมื่อเร็ว ๆ นี้การประยุกต์ใช้ในการเจริญเติบโตของโปรตีนเดียวคริสตัล, พื้นที่ที่เติบโตอย่างรวดเร็วมีความสำคัญทางเศรษฐกิจที่ดี ผลกระทบที่สำคัญของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในโลหะและแข็งตัวเซมิคอนดักเตอร์มาจากอีกสองแง่ทางด้านขวามือ. แข็งตัวทิศทางของโลหะผสมไบนารีเป็นตัวอย่างสำหรับองค์กรด้วยตนเองและรูปแบบการก่อ nonequilibrium เกิดขึ้นแบบไดนามิกที่เป็นของแข็งของเหลว อินเตอร์เฟซ การพาความร้อนธรรมชาติหรือบังคับให้เกิดขึ้นในของเหลวในระหว่างการแข็งตัวแสดงให้เห็นที่แตกต่างกันมีผลกระทบในจลนศาสตร์ของกระบวนการแข็งตัวเช่นเดียวกับในแมโครและจุลภาคที่เกิด กลไกทางกายภาพของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างการแข็งตัวและเขตการไหลเป็นเพียงการเข้าใจไม่เพียงพอจนถึงขณะนี้ แต่ความรู้เกี่ยวกับที่มีความสำคัญทางด้านเทคโนโลยีสูง. การประยุกต์ใช้เวลาที่แตกต่างกันสนามแม่เหล็กที่สามารถถือได้ว่าเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการจัดระเบียบที่ดีที่กำหนด โครงสร้างการไหลในของเหลวที่มีผลต่อนิวเคลียสและพารามิเตอร์แข็งตัว เมื่อการไหลที่เกิดขึ้นในการละลายของเหลวในระหว่างการแข็งตัวนิวเคลียสและการเจริญเติบโตของเมล็ดข้าวที่ถูกควบคุมโดยส่วนใหญ่การขนส่งไหลเวียนของความร้อนและละลาย. ผลที่ตามมากับโครงสร้างของแท่งแข็งที่มีการกล่าวถึงกันอย่างแพร่หลายในวรรณกรรมหลักครอบคลุมการประยุกต์ใช้กวนกลหรือไฟฟ้า, ที่ส่งเสริมการก่อตัวของดี equiaxed ธัญพืชและส่งเสริมการเปลี่ยนเสา-toequiaxed นี้ (CET) นอกจากนี้ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งในการอภิปรายเหล่านี้และไม่ได้รับการละเว้นมีการเกิดขึ้นของการไหลบังคับในระหว่างการแข็งตัวอาจทำให้เกิด macrosegregation ในโลหะผสมหล่อ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในงานนี้ คือ กระบวนการการแข็งตัวไม่สมดุลทำให้เป็นก้อน อย่างไรก็ตาม scheil สมการสามารถใช้เพื่ออธิบายการกระจายระหว่างการปลอมของ Al ศรีละลายโดยสมมุติว่าท้องถิ่นสมดุลของ advancing แข็งด้านหน้าที่เฟสของแข็ง - ของเหลว .

กระบวนการหล่อแข็งโลหะมีโอกาสสำคัญที่มีอิทธิพลต่อหลายลักษณะสำคัญของผลิตภัณฑ์สุดท้าย โดยใช้สนามแม่เหล็กสามารถส่งผลประโยชน์รวมทั้งการปรับปรุงโครงสร้างโลหะ ลดโปรตีนและการปรับปรุงสมบัติเชิงกลเพื่อชื่อ แต่ไม่กี่ .

การแข็งตัวอธิบายปรากฏการณ์ของของแข็งของเหลวเปลี่ยนเป็นเป็นผลจากการลดลงของอุณหภูมิของของเหลว มันเกิดขึ้นในช่วงกว้างของกระบวนการอุตสาหกรรม รวมทั้งการหล่อและสารกึ่งตัวนำการเจริญเติบโต single-crystal . โดยของเหลวที่ผ่านการแข็งตัวการไหลของของไหลและความวุ่นวายเกิดขึ้นในของเหลวและมีการแข็งตัว พูลผล ทั้งกระบวนการการทำให้การออกแบบและการควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์

มีการวิจัยอย่างกว้างขวางเพื่อรองรับการพัฒนาความเข้าใจพื้นฐานของการไหลโดยแข็งตัวละลายและออกแบบมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการควบคุมและเพิ่มประสิทธิภาพของระบบการประมวลผลการแข็งตัวในการหล่อ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงหนึ่งในวิธีที่มีประโยชน์มากที่ถูกใช้เรียบร้อยแล้วเพื่อการควบคุมในระบบการแข็งตัวจะละลายแบบใช้สนามแม่เหล็ก .

หลายอ้างอิงจากหล่อโลหะวรรณคดีเป็นที่รู้จักการอภิปรายผลของการพาละลายในระหว่างระยะแรก ๆของการแข็งตัวในโครงสร้างของเมล็ดข้าว การประยุกต์ใช้เครื่องกลหรือไฟฟ้ากวนโซนิค Ultrasonic หรือการสั่นสะเทือนส่งเสริมการก่อตัวของละเอียด equiaxed ธัญพืช อย่างไรก็ตาม มีการเก็งกำไรมากเกี่ยวกับกลไกของกระบวนการนี้

ยิ่งแพร่หลายตีความในระหว่างทศวรรษสุดท้ายคือการปรับแต่งเม็ดผลจากการแตกแยกของแขนงประสาทหลัก ส่วนโครงสร้างมหภาคของชิลล์หล่อหลอมโดยทั่วไปประกอบด้วยคอลัมน์และ equiaxed โซนการเกิดและตำแหน่งของการเปลี่ยนแปลงระหว่างทั้งสองเขต พบว่า โดยได้รับอิทธิพลของพารามิเตอร์การหล่อรวมทั้งอุณหภูมิลาด , และอัตราการเย็นหรือตรวจสอบองค์ประกอบ ตามลำดับ ดังกล่าวข้างต้น การไหลของของไหลที่เกิดขึ้นในเฟสของเหลวยังพบว่ามีผลต่อโครงสร้างและตำแหน่งของคอลัมน์ที่จะ equiaxed เปลี่ยน

( CET )ความจริงที่ว่า หล่อโลหะ ไฟฟ้า ทำการเปิดขึ้นเป็นไปได้ที่จะใช้สนามแม่เหล็กเพื่อควบคุมพฤติกรรมของละลายในการแข็งตัว ดังนั้นเพื่อปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ในการหล่อโลหะ สนามแม่เหล็กมีการใช้เพื่อรูปร่างก้อนแข็งละลาย ( เช่น แม่เหล็กไฟฟ้าริ้ว ) คนให้ละลาย ณตำแหน่งที่ต้องการ ( เช่นแม่เหล็กไฟฟ้ากวน ) และลดการรบกวนหรือไม่ไหลหรือไหลละลาย ( เช่น เบรกแม่เหล็กไฟฟ้า )

ใช้เขตมีผลประโยชน์ของการปรับปรุงโครงสร้างภายในโลหะ ลดโปรตีนและการชำระหนี้ การปรับปรุงความสม่ำเสมอขององค์ประกอบและคุณสมบัติเชิงกล และแก้ไขปัญหาอุปสรรคการดำเนินงาน .