本课将以在脉冲磁场作用下的铝硅合金以及纯铝作为研究对象分析其在脉冲磁场中的细化机制。当脉冲磁场作用到铝硅合金的凝固过程中,Al-Si合金的凝固组织为细小的等轴晶,随着脉冲电压的增加Al-Si合金的等轴晶晶粒逐渐变小,这说明载0V~450V范围10hz的脉冲磁场作用下Al-Si合金能够有效被细化。在脉冲磁场作用下,Si含量在1%~2%范围内时,Al-Si的凝固组织是逐渐细化的,Si含量从2%~7%时,Al-Si的凝固组织是逐渐粗化的,其中Al-2Si的凝固组织最为细小。通过对比研究发现当施加脉冲磁场以后熔体不会立刻发生柱状晶向等轴晶的转变,而是等熔体中的等轴晶核的浓度达到一定的数量时等轴晶开始生长。脉冲磁场的施加使得Al-Si金属熔体内部产生了温度对流和成分对流,成分对流的作用使得柱状树枝晶的凝固前沿断裂,断裂的树枝晶前沿沉积到熔体内部成为了等轴晶的形核质点。在脉冲磁场作用下纯铝的凝固过程中,除了温度场和流场对凝固组织的影响外,微量的杂质元素也对凝固组织产生细化的作用。本课题研究发现脉冲磁场作用下熔体中等轴晶晶核的来源主要包括:断裂的柱状树枝晶前沿、晶核的沉积和模具壁破裂的凝固壳层三个方面。