电流在电磁搅拌制备SiC/C19400复合材料中的影响

廖钰敏，李 红，冯晓杰，胡 蓉

（广东松山职业技术学院，广东 韶关 512126）

随着我国高速铁路等交通事业的发展，导电用铜合金不但需要良好的导电导热性能，对其强度、耐磨性能等综合性能更是提出了更高要求。其中强化方法有细晶强化、复合强化等，在合金中引入弥散的硬质颗粒，增加合金力学性能的同时还能起到细化晶粒的作用，在前期研究中已经对SIC-C19400合金的制备进行了研究探索，发现SIC能起到很好的细化晶粒的效果，并且对其强度有一定的增强作用[1,2]。但是传统的颗粒增强复合材料制备方法在成分控制技术上有一定困难，较少研究者对电磁搅拌技术制备颗粒增强复合材料进行研究[3,4]。电磁搅拌进行合金制备有许多传统方法不具备的优点[5]，例如无接触、参数化，能够实现较好的搅拌效果等特点，该技术因其独特优点而开始广泛应用于钢铁制造行业。本文以电磁搅拌制备为技术手段，SIC/C19400复合材料为研究对象，采用数值模拟的手段，就搅拌过程进行数值模拟研究，探究电流在电磁搅拌过程中[6,7]，对复合材料的性能的影响，以期获得高质量的SIC-C19400复合材料，支持我国高强高导材料的研究。

1 数值模拟

模拟采用ANSYS软件，进行建模及模型计算。其三维图形如图（a）所示，因熔体完全置于磁场内，不同横截面受电磁影响几乎相同，为便于计算，将模型简化成二维结构进行数值模拟，二维模型如图二2（a）所示。在有限元软件中对模型进行模拟计算前，需对模型进行网格划分，网格结构的精细程度会对计算产生较大影响，单元网格大，计算简便，但是模拟容易发生较大偏差，与真实结果相差大；……