金属凝固组织的细化对于提高金属的性能具有重要意义。在控制凝固组织细化的方法上,物理场的运用是近年来研究的热点。利用实验研究的方法,研究脉冲电流对金属凝固组织的细化规律,探讨了脉冲电流细化金属凝固组织的机制。　　 以铝硅和铝铜合金为研究对象,研究了脉冲电流峰值密度和频率对宏观和微观凝固组织的影响。研究发现,脉冲电流对铝硅和铝铜合金的宏观凝固组织有显著的细化作用。随着脉冲电流峰值密度和脉冲频率的增加,其宏观凝固组织中的晶粒尺寸逐渐减小。脉冲电流密度和脉冲频率对其微观凝固组织也有显著影响。随着脉冲电流参数的增大,初生相α-Al的一次树枝晶其轴向尺寸逐渐变小,且向球状发展,其二次枝晶逐渐变短,且逐渐消失。研究还发现,随着脉冲电流参数的增大,初生相α-Al的分布逐渐均匀。　　 在对脉冲电流作用下铝硅合金微观凝固组织的研究还发现,随着脉冲电流参数的增大,其铝硅合金微观凝固组织中的条状共晶硅相尺寸逐渐变小,其分布也逐渐均匀。　　 在对纯铝、纯铜、铝硅和铝铜的比较试验中发现,不同金属在相同脉冲电流参数作用下,其对晶粒的细化效果不同。在对不同溶质含量的合金进行脉冲电流细化凝固组织研究中发现,随着合金中溶质含量的增加,脉冲电流对凝固组织的细化作用逐渐减弱。分析认为,这与金属本身固有的物理化学性质有密切关系。　　 探讨了脉冲电流的峰值密度、脉冲频率和脉宽对金属凝固组织细化的作用效果,发现脉冲电流的作用效果与峰值密度的平方成正比,与脉冲频率和脉宽的根方成正比。显示了峰值电流密度的作用效果大于脉冲频率和脉宽的作用。