熔煉工藝對(duì)ZM6熔體品質(zhì)影響的對(duì)比研究
本文關(guān)鍵詞:熔煉工藝對(duì)ZM6熔體品質(zhì)影響的對(duì)比研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:鎂合金由于具有較高的比強(qiáng)度、比剛度,良好的減振性、導(dǎo)熱性、可切削加工性和可回收性等優(yōu)點(diǎn),很早就應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域;其中,ZM系列含鋯稀土鎂合金以其很高的強(qiáng)度、塑性和韌性,在座椅骨架、導(dǎo)彈艙段、輪轂、吸氣管、蒙皮、機(jī)匣、座艙架等航空航天關(guān)鍵零部件上得到廣泛應(yīng)用。ZM6是Mg-Nd-Zr系的高強(qiáng)耐熱鑄造鎂合金,具有優(yōu)良的高溫抗蠕變性能和拉伸性能。但合金中的非金屬夾雜物對(duì)材料的耐腐蝕、力學(xué)等性能有著極大的危害,阻礙了其應(yīng)用范圍的擴(kuò)展。因此,研究ZM6鑄造鎂合金熔煉過程中夾雜物的凈化行為,改進(jìn)熔煉工藝,提高熔體純凈度具有重大意義。本文以ZM6鑄造鎂合金為對(duì)象,仿照正常工程生產(chǎn)工藝進(jìn)行了熔劑法、氣體法、無熔劑連續(xù)熔煉法三種熔煉實(shí)驗(yàn),采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)等材料分析方法,分別研究了三種不同熔煉法熔煉過程中夾雜物的凈化行為及對(duì)熔體品質(zhì)的影響,最后對(duì)比分析三種不同熔煉方式對(duì)熔體的保護(hù)和凈化效果。得出以下主要結(jié)論:(1)熔劑保護(hù)效果最好,其次為無熔劑連續(xù)熔煉氣體保護(hù),傳統(tǒng)氣體保護(hù)的保護(hù)效果最差。精煉完成后,熔劑法處理的熔體潔凈度最高,其次為無熔劑連續(xù)熔煉法,氣體法最低。(2)除了常規(guī)的碳化物夾雜和鎂及其合金的氧化夾雜外,熔劑精煉時(shí)熔劑混入熔體中而引入了熔劑夾雜,這種夾雜難以避免,會(huì)惡化合金的機(jī)械性能和抗腐蝕性能;氣體法和無熔劑連續(xù)熔煉法因滅火時(shí)撒硫磺的不均勻性引入了MgS夾雜,在熔煉過程中控制硫磺粉的使用并保證撒硫磺的均勻性可以避免。(3)無熔劑連續(xù)熔煉法對(duì)熔體保護(hù)和精煉效果持續(xù)性好,連續(xù)熔煉13個(gè)小時(shí)熔體品質(zhì)依然與開始熔煉時(shí)的熔體基本一致。(4)夾雜物的尺寸與密度對(duì)其在鎂熔體中下沉速度起著非常重要的影響。夾雜密度越大尺寸越大,易于去除。鎂熔體中夾雜去除的難易程度由易到難順序?yàn)?合金氧化物夾雜、碳化物夾雜、MgS夾雜、熔劑夾雜和疏松MgO夾雜。(5)無熔劑連續(xù)熔煉法熔煉過程中,旋轉(zhuǎn)噴吹A(chǔ)r精煉能除去上浮性?shī)A雜,強(qiáng)制沉降和靜置有利于沉降性雜質(zhì)的下沉,過濾精煉將非上浮性?shī)A雜阻擋截留在過濾孔板的迎流面上并能沉降;多級(jí)復(fù)合精煉有效去除熔體中各類夾雜以實(shí)現(xiàn)鎂熔體的凈化。
【關(guān)鍵詞】:ZM6 熔劑法 氣體法 無熔劑連續(xù)熔煉 熔體品質(zhì)
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG292
【目錄】:
- 中文摘要3-4
- 英文摘要4-8
- 1 緒論8-24
- 1.1 引言8
- 1.2 鎂及鎂合金8-10
- 1.2.1 鎂及鎂合金概況8-9
- 1.2.2 鎂及鎂合金發(fā)展應(yīng)用9-10
- 1.3 鎂合金熔體中的夾雜10-15
- 1.3.1 鎂合金熔體中夾雜物及分類10-11
- 1.3.2 夾雜物對(duì)合金性能的危害11-12
- 1.3.3 鎂合金夾雜物的檢測(cè)方法12-15
- 1.4 鎂熔體阻燃保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向15-19
- 1.4.1 熔劑保護(hù)法15-17
- 1.4.2 合金化保護(hù)法17-18
- 1.4.3 氣體保護(hù)法18-19
- 1.5 鎂合金熔體的凈化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向19-22
- 1.5.1 熔劑沉降法20
- 1.5.2 氣體浮游精煉法20-21
- 1.5.3 過濾凈化法21
- 1.5.4 復(fù)合凈化法21-22
- 1.6 本課題研究的意義及內(nèi)容22-24
- 1.6.1 研究?jī)?nèi)意義22
- 1.6.2 研究?jī)?nèi)容22-24
- 2 研究方案及內(nèi)容24-32
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料24
- 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備24-25
- 2.3 實(shí)驗(yàn)方案25-27
- 2.4 實(shí)驗(yàn)過程27-29
- 2.4.1 熔劑法熔煉實(shí)驗(yàn)過程27-28
- 2.4.2 氣體法熔煉實(shí)驗(yàn)過程28
- 2.4.3 無熔劑連續(xù)熔煉法熔煉實(shí)驗(yàn)過程28-29
- 2.5 實(shí)驗(yàn)分析方法29-31
- 2.5.1 試樣制備29-30
- 2.5.2 夾雜物金相定量分析30-31
- 2.5.3 電鏡分析31
- 2.6 本章小結(jié)31-32
- 3 熔劑法對(duì)熔體品質(zhì)的影響32-48
- 3.1 熔劑法對(duì)熔體保護(hù)和凈化效果的影響32-36
- 3.2 合金中非金屬夾雜物形貌及成分分析36-42
- 3.3 熔劑精煉凈化機(jī)理分析42-46
- 3.4 本章小結(jié)46-48
- 4 氣體法對(duì)熔體品質(zhì)的影響48-60
- 4.1 氣體法對(duì)熔體保護(hù)和凈化效果的影響48-52
- 4.2 合金中非金屬夾雜物形貌及成分分析52-55
- 4.3 氣體精煉凈化機(jī)理分析55-57
- 4.4 本章小結(jié)57-60
- 5 無熔劑連續(xù)熔煉法對(duì)熔體品質(zhì)的影響60-70
- 5.1 無熔劑連續(xù)熔煉法對(duì)熔體保護(hù)和凈化效果的影響60-65
- 5.2 合金中非金屬夾雜物形貌及成分分析65-68
- 5.3 無熔劑連續(xù)熔煉凈化機(jī)理分析68-69
- 5.4 本章小結(jié)69-70
- 6 不同熔煉方式對(duì)熔體品質(zhì)影響比較70-76
- 6.1 不同保護(hù)方式對(duì)熔體保護(hù)效果對(duì)比70-71
- 6.2 不同熔煉方式對(duì)熔體凈化效果對(duì)比71-73
- 6.3 本章小結(jié)73-76
- 7 結(jié)論及展望76-78
- 7.1 結(jié)論76
- 7.2 展望76-78
- 致謝78-80
- 參考文獻(xiàn)80-84
- 附錄 A. 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄84
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
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