由于脉冲磁场具有无接触传递热能和动能特点,现已广泛运用于材料加工和冶金等领域。利用脉冲磁场与金属之间的相互作用,可以达到细化凝固组织、改善金属质量、提高力学性能、改善偏析的目的,是一种名副其实的绿色处理方法。本文采用自制的实验设备,研究了在不同磁场处理温度和磁场处理时间下,脉冲电磁能对ZL102铝合金凝固组织的影响,并对组织中Si和Fe的偏析进行了探索。研究发现,随着磁场处理温度的降低,块状硅相减少,硅相之间的距离减小,硬度得到提高。当磁场处理温度为600℃时,组织的细化效果最好,硅相之间的距离减少了56.18%,硬度提高了10.29%。块状硅相主要集中在铸锭芯部,边部较少,经磁场处理过后,组织均匀性得到改善。脉冲电磁能改变了铝合金凝固时的相变温度,液相线温度降低了3℃,固相线降低了0.6℃,出现了过冷现象。试样在光学显微镜下和扫描电镜下观察到的微观组织基本一致,通过对组织中不同形貌的硅相进行能谱分析,发现块状和针状硅相全部由Si组成,基体全部由Al构成,纤维状硅相中,Si含量较多,Al含量较少,且硅相越细小,Al含量增多。在工厂的实际应用中,熔体受流速、溜槽截面积等的影响,脉冲磁场对熔体的处理时间极短,因此本实验研究了磁场处理时间在1min内,电磁能对ZL102铝合金凝固组织的影响。实验结果表明,磁场处理时间在1min内,随着磁场处理时间的延长,晶粒尺寸也逐渐减小,硬度逐渐提高。在此期间,产生的焦耳热很少,且对凝固组织的影响不大。在研究电磁能对合金偏析的影响时,发现磁场处理时间在20s以内,电磁能对改善组织中Si和Fe的偏析无明显效果;当磁场处理时间大于40s时,电磁能对改善组织中Si和Fe的偏析具有一定的效果。