| 摘要 | 第6-9页 |
| ABSTRACT | 第9-13页 |
| 第一章 绪论 | 第17-43页 |
| 1.1 引言 | 第17-18页 |
| 1.2 稳恒磁场对定向凝固组织影响 | 第18-27页 |
| 1.2.1 电磁制动对凝固组织影响 | 第19-23页 |
| 1.2.2 热电磁效应对凝固组织影响 | 第23-27页 |
| 1.3 电流对定向凝固组织影响 | 第27-37页 |
| 1.3.1 电流对凝固组织的影响机制 | 第27-33页 |
| 1.3.2 电场作用于定向凝固过程 | 第33-37页 |
| 1.4 电磁复合场对定向凝固组织的影响 | 第37-41页 |
| 1.4.1 直流电流与稳恒磁场复合 | 第37-38页 |
| 1.4.2 交变/脉冲电流与稳恒磁场复合 | 第38-41页 |
| 1.5 本工作的目的、意义及研究内容 | 第41-43页 |
| 第二章 实验设备与方法 | 第43-53页 |
| 2.1 研究对象及实验设备 | 第43-48页 |
| 2.1.1 研究对象 | 第43页 |
| 2.1.2 实验设备 | 第43-48页 |
| 2.2 实验过程 | 第48-53页 |
| 2.2.1 合金熔配与试样制备 | 第48-49页 |
| 2.2.2 横向稳恒磁场下Cz法与Bridgman法定向凝固实验 | 第49-50页 |
| 2.2.3 温度梯度测定方法 | 第50-51页 |
| 2.2.4 组织表征及性能检测方法 | 第51-53页 |
| 第三章 电磁场诱导受迫流动对二元合金定向凝固过程影响的数值模拟 | 第53-72页 |
| 3.1 二元合金定向凝固过程数值模型的建立 | 第53-63页 |
| 3.1.1 基本假设条件 | 第54页 |
| 3.1.2 控制方程 | 第54-56页 |
| 3.1.3 物性参数的选择 | 第56-58页 |
| 3.1.4 模型边界条件和初始值 | 第58-60页 |
| 3.1.5 计算域网格划分以及时间步长选择 | 第60-61页 |
| 3.1.6 本文所使用的计算方法 | 第61页 |
| 3.1.7 二元合金定向凝固过程模拟模型的建立 | 第61-63页 |
| 3.2 内生热电流的测定与计算 | 第63-67页 |
| 3.2.1 实验装置 | 第63-64页 |
| 3.2.2 内生热电流计算 | 第64-67页 |
| 3.3 稳恒磁场下定向凝固过程中热电磁力/对流的模拟 | 第67-71页 |
| 3.3.1 热电磁力及热电磁对流的公式推导 | 第67-69页 |
| 3.3.2 热电磁对流及其对溶质分布影响的模拟 | 第69-71页 |
| 3.4 小结 | 第71-72页 |
| 第四章 热电磁对流对二元合金Bridgman法和CZ法定向凝固组织的影响 | 第72-100页 |
| 4.1 热电磁对流对Bridgman法定向凝固组织的影响 | 第72-86页 |
| 4.1.1 金相组织 | 第73-75页 |
| 4.1.2 枝晶间距 | 第75-76页 |
| 4.1.3 成分分布 | 第76-81页 |
| 4.1.4 温度梯度 | 第81-84页 |
| 4.1.5 机制解释 | 第84-85页 |
| 4.1.6 数值模拟验证 | 第85-86页 |
| 4.2 热电磁对流作用时间对Bridgman定向凝固组织的影响 | 第86-92页 |
| 4.2.1 磁场作用不同时间 | 第86-87页 |
| 4.2.2 不同抽拉速度 | 第87-89页 |
| 4.2.3 数值模拟验证 | 第89-92页 |
| 4.3 热电磁对流对Cz法定向凝固的影响 | 第92-98页 |
| 4.3.1 试样外形 | 第92-94页 |
| 4.3.2 微观组织 | 第94-95页 |
| 4.3.3 结果与讨论 | 第95-98页 |
| 4.3.4 结论 | 第98页 |
| 4.4 小结 | 第98-100页 |
| 第五章 电磁场诱导单向对流对二元合金定向凝固组织的影响 | 第100-124页 |
| 5.1 直流电流引入带来变量的可忽略性 | 第101-103页 |
| 5.1.1 感生磁场 | 第101页 |
| 5.1.2 焦耳热 | 第101-102页 |
| 5.1.3 直流电流对凝固组织影响 | 第102-103页 |
| 5.2 外加电流与内生热电流的等效性 | 第103-112页 |
| 5.2.1 金相组织 | 第104-105页 |
| 5.2.2 成分分布 | 第105-106页 |
| 5.2.3 机制解释 | 第106-109页 |
| 5.2.4 数值模拟验证 | 第109-112页 |
| 5.3 不同受迫流动量级对定向凝固组织影响 | 第112-122页 |
| 5.3.1 金相组织 | 第113-114页 |
| 5.3.2 枝晶间距 | 第114-116页 |
| 5.3.3 成分分布 | 第116-121页 |
| 5.3.4 数值模拟验证 | 第121-122页 |
| 5.4 小结 | 第122-124页 |
| 第六章 电磁场诱导周期反向流动对二元合金定向和半连铸凝固组织的影响 | 第124-150页 |
| 6.1 脉冲电流引入带来变量的可忽略性 | 第124-127页 |
| 6.1.1 感生磁场与电场的可忽略性 | 第124-125页 |
| 6.1.2 焦耳热 | 第125-126页 |
| 6.1.3 集肤层厚度 | 第126页 |
| 6.1.4 脉冲电流对凝固组织影响 | 第126-127页 |
| 6.2 电磁振荡作用下受迫流动的解析解和数值模拟 | 第127-135页 |
| 6.2.1 解析解 | 第127-131页 |
| 6.2.2 数值模拟验证 | 第131-135页 |
| 6.3 定向凝固实验 | 第135-141页 |
| 6.3.1 实验结果 | 第136页 |
| 6.3.2 模拟结果 | 第136-139页 |
| 6.3.3 分析与讨论 | 第139-141页 |
| 6.4 半连铸实验 | 第141-148页 |
| 6.4.1 实验方法 | 第142-143页 |
| 6.4.2 实验结果 | 第143-144页 |
| 6.4.3 模拟结果 | 第144-147页 |
| 6.4.4 分析与讨论 | 第147-148页 |
| 6.5 小结 | 第148-150页 |
| 第七章 结论与展望 | 第150-153页 |
| 7.1 结论 | 第150-151页 |
| 7.2 展望 | 第151-153页 |
| 本论文创新点 | 第153-154页 |
| 参考文献 | 第154-169页 |
| 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 | 第169-172页 |
| 作者在攻读博士学位期间申请的专利 | 第172-173页 |
| 作者在攻读博士学位期间骨干参与的科研项目 | 第173-174页 |
| 致谢 | 第174-175页 |
