Металлические расплавы характеризуются неоднородностью. Это обусловлено рядом факторов: присутствием дисперсных частиц, перешедших из шихты, а также неравномерным теплообменом и массопереносом, возникающим в ходе различных металлургических процессов. Для улучшения качества литой продукции требуется обеспечение однородности сплава посредством перемешивания. Однако традиционные методы, такие как механическое перемешивание, воздействие электромагнитных полей, ультразвуковая вибрация и газоимпульсное воздействие, не всегда демонстрируют достаточную эффективность. Сотрудники кафедры «Литейные и высокоэффективные технологии» Самарского политеха, совместно с профессором кафедры обработки металлов давлением Самарского университета им. Королёва Владимиром Глущенковым, установили, что необходимое качество перемешивания может быть достигнуто посредством магнитно-импульсного воздействия на расплав. Результаты исследований опубликованы в журнале « Литейное производство».
– Импульсное магнитное поле создается вокруг витков катушки-индуктора магнитно-импульсной установки. Далее оно проходит сквозь стенку тигля, выполненную из неметаллического непроводящего материала, и воздействует на расплав, вызывая в нем вихревые токи, – так объясняет завкафедрой «Литейные и высокоэффективные технологии», деканом факультета машиностроения, металлургии и транспорта Константин Никитин. – Взаимодействие магнитных полей, создаваемых током в индукторе и расплаве, приводит к возникновению электродинамических сил, не требующих физического контакта, которые и обеспечивают перемешивание расплава.
Импульсное магнитное поле может воздействовать на расплав однократно или многократно. Конструкция оборудования обеспечивает возможность регулирования формы и интенсивности термомагнитного воздействия на расплав в процессе перемешивания.
В настоящее время импульсное магнитное поле оказывает неоднородное воздействие на расплав, причем наиболее интенсивное – вблизи индуктора. Ученые работают над оптимизацией воздействия магнитного импульса на расплав с целью получения отливок наилучшего качества.