图：传统工艺与MIT研发的喷射工艺得到的合金元素横截面分布，可以看出MIT新工艺使合金元素在整个横截面上更均匀

铝在我们这个时代普遍存在的金属，但令人惊讶的是难以生产合金，经常由于不良混合导致铝合金报废。麻省理工学院的研究员Antoine Allanore和Samuel R. Wagstaff一直在研究铝合金硬化过程，并提出了一种使用喷嘴在铸件中产生更均匀铜和锰分布的方法。

直接冷却铸造铝合金是一个非常有效的过程，它通过将熔融金属浇注到冷却模具中时快速冷却成为铝合金铸锭的半连续方式。但据Allanore和Wagstaff表示，这种方式在质量控制方面存在问题，虽然铸锭可能在外部看起来完美，但是铜或锰在其中分布并不均与，尺寸从英寸到英尺不等，导致铸造出来的铝合金可能存在质量问题。

问题通常是在凝固板坯或者铝合金铸锭中心附近缺少合金元素。为了获得更多的控制，Allancore和Wagstaff在铸造的不同时间取出熔融金属的样品，并研究了晶粒的形成和迁移。最终研究人员使用射流来循环金属以保持合金均匀。这也导致晶粒移动并改变硬化金属的微观结构。

研究人员所做的是使用磁力泵改变射流功率，以控制整个铸件的速度，功率和速度，这种方式的伟大之处在于它们的定义非常明确，可以轻松了解它是如何扩展，如何随时间进行函数分布，因此合金元素在整个横截面上更均匀。该研究成果发表在期刊《Metallurgical and Materials Transactions B》上。

文章链接：

1. Samuel R. Wagstaff, Antoine Allanore, "Minimization of Macrosegregation in DC Cast Ingots Through Jet Processing," Metallurgical and Materials Transactions B, 2016, Volume 47, Issue 5, pp 3132–3138

2. Samuel R. Wagstaff, Antoine Allanore, "Centerline Depletion in Direct-Chill Cast Aluminum Alloys: The Avalanche Effect and Its Consequence for Turbulent Jet Casting," Metallurgical and Materials Transactions B, October 2016, Volume 47, Issue 5, pp 3139–3143

新闻链接：

Agitating the aluminum pot

（本文来源：cnbeta.com；）

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