半固态成形加工技术是新发展起来的一种材料加工技术,而半固态电磁搅拌技术一直是半固态成形技术的热点。论文主要研究了搅拌强度、搅拌方式以及正反转搅拌间隔时间对Al-Cu合金初生α-Al组织及偏析的影响。对搅拌强度、搅拌方式和正反转搅拌间隔时间三个因素下Al-Cu合金初生α-Al组织演变的研究证明,当搅拌强度较小时,初生相的形貌及尺寸变化较小,增大搅拌强度到某一值时,初生相由原来的枝晶形貌转变为分散的近球形晶粒,且细化了初生晶,这时再增大搅拌强度,形貌及尺寸都不会有大的变化。在普通搅拌、脉冲搅拌和正反转搅拌三种搅拌方式下,由于正反转搅拌产生更激烈的紊流,且在相同的搅拌时间下正反转搅拌比脉冲搅拌的有效搅拌时间长,因此正反转搅拌的搅拌效果最好。为此,又研究了正反转搅拌下不同换向间隔时间对初生α-Al组织的影响,结果表明:换向间隔时间对初生α-Al组织形貌的影响也较大,随着间隔时间的增加,晶粒尺寸越小,这是因为增加间隔时间使得有效搅拌时间延长的缘故。对初生α-Al的宏观组织研究发现,在电磁搅拌作用下一方面由于熔体的强迫流动使得液相内的溶质浓度更为均匀,因而从凝固开始端到凝固终端溶质的分布较普通的铸造条件下更为均匀。并且随着搅拌强度的增大,熔体温度场及溶质场更均匀,因此初生α-Al的分布也更均匀,即宏观偏析也就越小。另一方面,由于熔体组元之间存在密度差,因此电磁搅拌作用下的离心力将较重的液相带到铸锭的边缘,而先析出的初生α-Al向铸锭的中心迁移。这种现象主要出现在试样的上部,这时由于试样上方处于液穴周围,而液穴周围熔体所受的离心力较大,因而熔体上方的旋转运动更为剧烈。电磁搅拌的另一重要贡献是使宏观组织细化,并且随着搅拌强度的提高,晶粒细化程度反而减弱。