超声波对金属凝固过程的影响成型1304班应承希成型1304班杨梦奇成型1305班姜晨晨指导老师：刘越超声波的定义及性质超声波是指频率超过2000赫兹的高频声波。由于超声波具有能量大和沿直线传播的特点，主要被分成检测超声和功率超声两类。在强度较低时，超声波可以作为探测负载信息的载体与媒介，称为检测超声。当其强度超过一定值，则与传声媒质相互作用，可以改变以至破坏传声媒质的状态、性质及结构，称为高能超声或功率超声。超声波的四个基本特性束射特性吸收特性高功率声压作用超声波波长短，可以集中成一束射线。超声波在空气、液体和固体中均会被吸收。空气中的吸收最强烈，固体中的吸收最微弱。由于频率高，超声波的功率比声波大的多，它不仅能使所作用的介质产生急速运动，甚至会破坏其分子结构。声波振动使物质分子产生压缩和稀疏作用，这种由于声波振动引起的附加压力现象叫声压作用。这四个基本特性使超声波在媒体中导致如下这五种效应：力学效应、热学效应、光学效应、电学效应和化学效应。不同凝固方式对合金质量的影响金属凝固方式逐层凝固体积凝固中间凝固流动性好，容易获得健全的凝固体；液体补缩性好，凝固体的组织致密；热裂倾向小，气孔倾向小；流动性不好，不易获得健全的凝固体；液体补缩性不好，凝固组织不致密；热裂倾向大，气孔倾向大；对质量的影响介于上两者之间金属凝固过程金属凝固过程包括两个过程生核长大金属凝固时必须克服的能障热力学能障动力学能障1.1超声波处理对形核过程的影响的机理1.3超声波处理对过冷度的影响机理1.细晶2.凝固热过程1.2超声波处理对长大过程的影响超声波的特性对于金属凝固过程有什么影响？凝固界面前沿的液相中有晶核来源液相中存在晶核形成和生长所需的过冷度晶粒细化的条件1.1超声波处理对形核过程的影响通常条件下，当过热熔体冷却到形核开始温度后，在靠近型壁附近开始形核，随后满足生长条件的晶核逆着热流方向长大，形成柱状晶组织，直到凝固结束金属凝固的典型宏观组织内部柱状晶区中心等轴晶区表面细等轴晶区1.表层细等轴晶区2.内部柱状晶区：晶粒垂直于型壁排列，且平行于热流方向3.中心等轴晶区：晶粒较为粗大图铸锭凝固的典型宏观组织足够强的功率超声波液体介质产生空化气泡声压的负压相声压的正压相空化气泡闭合与破裂一个周期的空化过程（声空化理论）：空化泡在膨胀过程中，将从泡壁周围的金属中吸收大量热量，导致微区熔体温度过冷。液态金属结晶驱动力满足。作用于实际...
