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纯铝由于具有一系列优良的性能,在我国国民经济的各个部门获得了广泛的应用。材料的性能与组织结构密切相关,因此研究和分析纯铝的凝固组织具有重要的作用和意义。另一方面,在材料的凝固过程中施加电磁场,会对金属凝固过程产生显著影响,对于制备新材料也具有重要的意义。因此,本文研究了工业纯铝在电磁场下的凝固组织中出现的基本现象,初步探讨了电磁场的作用机理。包括直流磁场、交流磁场、直流梯度磁场、交流电流以及电流和磁场共同作用对杂质相分布、形态、尺寸的影响；对晶内溶质含量、相组成、晶格常数及相取向的影响。这些基本问题的研究,丰富了材料电磁过程理论,为今后研究工作的开展奠定了基础。本文得到如下结论：(1)磁场处理后,直流磁场对晶粒尺寸没有明显的影响,试样中汉字状、骨骼状组织增多；交流磁场使晶粒呈扇形的柱状晶,杂质向试样心部聚集,整个试样上杂质相细碎。(2)试样经磁场处理后,β-AlFeSi相减少,α-AlFeSi相增多,交流磁场处理的试样中α-AlFeSi相含量最多。这说明,磁场的处理可以促进α-AlFeSi相的生成。另外,交流磁场处理后,试样中FeAl3相增多。另一方面,磁场处理可增加Fe、Si原子在基体Al中的浓度。(3)直流梯度磁场因其梯度小,且熔体是在很短时间内凝固的,故对晶粒尺寸没有明显的影响。梯度磁场处理后,杂质相向磁场强度增强方向聚集,试样中大部分杂质相细碎,呈短棒状排列在晶界上。(4)交流电场处理可以细化晶粒。8A(电流密度为39.31mA/mm2)的交流电流条件下,冷却速度为20℃／min时,组织细化效果好,试样中部组织大小仅为无外场时的1／7,杂质相含量比无外场条件下的少1／3；杂质相尺寸小,直径在2μm左右。组织细化,杂质相球化,有利于提高工业纯铝的塑性。电场处理可增加纯铝中Fe、Si原子固溶在基体中的浓度,且Si偏析程度减轻。XRD分析表明,与无外场处理的试样相比,电流处理后,试样顶部电极附近杂质相α-AlFeSi相增多,Al6Fe相减少,FeAl3相消失。(5)合适的电磁场参数,能够获得细化的组织。电磁场处理后,晶内Si、Fe含量基本增加,且Si偏析程度减轻。在I=16A,B=0.34T时,晶界变细,杂质相变得细碎相转变为短棒状相或块状相。XRD分析表明,与无外场处理的试样相比,电磁场处理后,试样顶部α-AlFeSi相减少甚至消失,β-AlFeSi相消失；试样中部,β-AlFeSi相减少。