低钛铝基合金电解技术与力学性能研究.pdf

郑州大学
硕士学位论文
低钛铝基合金电解技术与力学性能研究
姓名:陈娜
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:刘忠侠
20030501
低钛铝基台金电解技术与力学性能研究关键潺;鬯瑟生产,诋镳裙舍金,弱会金,摘要本文以羔业化应用嫩终广泛的始橡材料之一锚基合金为研究对象,以菇现强度有所潋替,但塑性下降,质量系数采杂邢陆担街质呈⒕哂邢嗤尼二次技鑫饕阀距逮熔醒勰镀台金静穗夸,所滋蓠考瓣经筢耩德予蘑者,并虽逡释键萋台金浆岛熬袈襞势研究窭戆,努羽进行了诋骚锯会金戆工数怨生产试验帮嶷用研究。荫先在理论上湖生产上探索了电解生产殿崖梁辖鸬目赡苄院涂尚行裕找出了蕊如蹲低钛铝☆金电解参数驰影响规律,分析了不周含钛量低钛镊念盘鑫粒尺寸慧铁台耋鹃关系。在筵萋破志,汉汽车、瘁踅车轮毂使熙最秀广泛麓遥避诗冀表襄,恕解震孛燕入一定敬爨豹鞭,瓢蒙予溉可疆与镭袭擞熬建试验,魏巢表褥,亳熊横芏终袄态稳定,蕊。涠奕攵藻滩净曛饕9ひ詹渭ぁ电流效率、物料和能源消耗影响不大,合金的钛含凝稳定,钛的吸收率高;胼毙产豹电解低钛锆基会金懿微溅组织均匀,晶粒鳃化效果好,与熔蕊热铁魏缨他斌法静电解法捌备三释钛含爨共六黏台金。研究表甥,两种方式疑各越公众其有辐镁熬徽蕊结橡,随着钦含量秘增攘,二次棱鼹鬻阕距都遮溪减枣,舍蠡缒健趋势;对予其青提爨钛食鲎、不狙祧吻辗绞交聿汪鸷辖鹄此担舶绢烟ê信优越性在低含钛量体现的比较明最。通过对拉伸断口近断面盎相分析和断翻蘸粒凌毽。力学毪髭合佥为研究对象,澍比分析了魄孵加钛合金和熔配加钛舍愈税组织、性溅上的差异,从嚣为直接敷解低钛铝舍金鳃工业让应粥提供科学依据。述原反应楷出,也可以柱阴极上析出,因此,电解法生产低钛锅撩合金在理谂上是完全可能的。在孛型预焙电解接上进行了为期三个月舱低钛铝会金盼王律攘露。瓣毡宅簿法垒产低钛镭奢愈在实际上氇蕊霹行瓣。以不阕钛含量的魄解低钛铝合窳、屑渖峤鸢锎柯廖V饕T嫌萌叟侄轜戳看出,微裂纹主要在荐伪呷蚂喙馋位颗粒憝菝生,绕过硅颗粒资过宄ご蟆⒕奂纬慎舐钪胀鵯绽在馊锉呷纬刹⒈艏棱晶边界扩展;铁对合窳的力学性熊彩响很大,特别是延伸率。郑州尢学颈士论文
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第一章前言课题的研究背景铝是地壳中分布最广的金属元素,含量约为ィ龃斡谘鹾凸瓒痪拥。铝及其合金由于具有密度小、比强度高、导电性好、耐蚀性好、外观漂亮、价格适中等优点,不但广泛应用于航空、航天、舰船等军事工业,而且在建材、家电、电力等民用工业中也占有重要的地位。由于铝的化学性质极为活泼,所以自然界中的铝以各种化合物形式存在。目前纯铝的生产多采用电解的方法,并且技术已经日益成熟。随着国民经济的发展,对铝基合金的需求越来越大,迫切需要开发新型铝合金。合金化和细晶强化是目前提高铝及其合金质量和性能的主要手段,其中细晶强化是唯一可同时提高合金强度与韧性的强韧化手段。正如公式所描式中。为屈服强度;>ЯV本叮材料的屈服强度随晶粒尺寸的减小而显著增加,铝合金材料也符合这一关系,晶粒细化是通过增加晶体的形核质心和控制晶粒长大来实现的。文献跃ЯO富的定义是:改变晶核的数量或改变晶体生长线速度的处理。晶粒细化的基本途径是形成足够多的晶核,使它们在尚未显著长大时便相互接触,完成结晶过程。可见,增加形核过程中晶核数量和抑制晶粒长大是晶粒细化的关键。目前,铝及其合金的晶粒细化方法包括快速凝固法、动力学方法、成分过冷法以及外加形核质点法Ⅲ。所谓快速凝固法就是使熔体以极高的冷却速度凝固,形成极细小的微观组织结构,快速凝固合金的晶粒尺寸一般随冷却速度增加而减小,它们之间的具体关系是述的强度和晶粒尺寸之间的函数关系】:为常数;.“郑州大学硕士论文
长大的过程中,当筒—液面前沿成分过冷是戬德使菲自发形核对,可以鼯化晶粒;然有很好的细化效浆,但需要精密复杂的设备,成分过冷法赋适用于特辣成分合豹铰。锭对镭及其余盘静鑫羟缨纯教采受凳铰翁热入方式、钛翦添麓量、铰添麓式巾>ЯF骄本是与会金成分有关的常数另井,姨速凝萄还胃戳减小技磊瞽阀距:动力学法是指瓤鬻备种各样的振动方式使熔体众属在凝固过程中熔断,增加形核质心,从而增强异质形核能力,达到细化晶粒瓣的魏方法;成分过冷法是和提如来懿,即在棱状鑫外加形桉质点法主要是指向熔体中添加晶粒细化剂,一般的晶粒细化剂为浆些难熔数露傣颗粒,或纛愚麓与熔镩反应,生成难熔舱颓粒,从藤增热鑫核数嚣,使爵粒绷化。很小的过冷度下船形核过程是晶粒细化的关键因素,足够多的形核质点是晶粮细化的先决条件。以上几种方法的细化效果不尽相同,其中快速凝固法是最有效懿缨蠹:方法,毽对于大瓣镣美此担猓击醴椒ㄗ罕凌ィ欢ρ