新型Al-Ti-C-La中間合金的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-16 09:46
鋁及鋁合金在人們生活中的起著越來越重要的角色,這使得人們對(duì)鋁的性能提出了更高的要求。在熔煉過程中加入晶粒細(xì)化劑是提高鋁性能的一種好方法。常用的細(xì)化劑是Al-Ti-B,但它也存在不少缺點(diǎn),而使其使用性能有所下降。Al-Ti-C晶粒細(xì)化劑是能夠克服Al-Ti-B缺點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)細(xì)化劑,但Al-Ti-C晶粒細(xì)化劑也存在缺點(diǎn),即碳源與鋁熔體的潤(rùn)濕性差,導(dǎo)致TiC合成困難。稀土屬于表面活性物質(zhì),能提高石墨與鋁熔體潤(rùn)濕性。鑒于此,本文以工業(yè)純鋁、Al粉、Ti粉、C粉和La2O3粉為主要原料,采用鋁熔體原位反應(yīng)法制備新型Al-Ti-C-La中間合金,借助X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)以及透射電子顯微鏡(TEM)等分析方法,研究了Al-Ti-C-La中間合金的微觀形貌、制備工藝及合成熱動(dòng)力學(xué),分析了Al-Ti-C-La中間合金對(duì)工業(yè)純鋁的細(xì)化效果及細(xì)化和衰退機(jī)理。此外,本文還嘗試將制備的Al-Ti-C-La中間合金應(yīng)用于A356鋁合金的細(xì)化變質(zhì)處理,研究Al-Ti-C-La中間合金對(duì)A356鋁合金顯微組織及性能的影響。主要研究結(jié)果如...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Al-Ti-C晶粒細(xì)化劑對(duì)純鋁的細(xì)化效果圖
新型 Al-Ti-C-La 中間合金的制備及其性能研究中 TiC 粒子面與面接觸處為凹面,凹面更有利于形核,的凹面處首先降至凝固溫度,在 TiC 基底上形成最小臨進(jìn)一步長(zhǎng)大成α-Al 晶粒[68]。理論論[2],也叫包晶反應(yīng)理論。相圖理論是 Crossley 等人根據(jù)提出的。相圖理論認(rèn)為:Al-Ti 二元相圖在 Ti 濃度達(dá)到 ℃處存在包晶反應(yīng),即 Al 液與細(xì)化劑中 Al3Ti 發(fā)生包晶-Al 形核:L + Al3Ti → α-Al 的后期,即隨著保溫時(shí)間延長(zhǎng),鋁熔體中的中間合金中細(xì)化效果逐漸衰退。
圖 2.1 熔煉爐 圖 2.2 加熱爐(2)加熱爐:坩堝電阻爐。坩堝電阻爐的型號(hào)為 SG2-7.6-10A,功率為 7.5工作溫度為 1000℃,主要用于 Al-Ti-C-La 中間合金對(duì) A356 鋁合金的細(xì)以及實(shí)驗(yàn)輔助設(shè)備的加熱。見圖 2.2 所示。(3)熱處理爐:科晶臺(tái)式箱式爐?凭_(tái)式箱式爐的型號(hào)為 KSL-12002.5KW,主要用于對(duì)細(xì)化變質(zhì)后的 A356 鋁合金試樣進(jìn)行熱處理。見圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型Al-Ti-B-RE中間合金的合成及其細(xì)化性能的研究(英文)[J]. 王正軍,司乃潮. 稀有金屬材料與工程. 2015(12)
[2]稀土氧化物Ce2O3制備Al-Ti-C-RE的熱力學(xué)分析[J]. 王連登,魏?jiǎn)戳?楊小寶,朱定一,陳曉,陳永祿,洪麗華,李秋菊. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]TiAl3對(duì)TiC粒子在鋁熔體中沉淀特性的影響機(jī)理[J]. 丁萬武,夏天東,趙文軍. 材料工程. 2013(03)
[4]稀土La對(duì)半固態(tài)A356鋁合金凝固組織的影響[J]. 劉小梅,劉嵐,劉政. 鑄造. 2010(07)
[5]稀土氧化物Ce2O3在制備Al-Ti-C細(xì)化劑中的作用[J]. 王連登,朱定一,魏?jiǎn)戳?黃利光,宋偉,楊少瓊,何旭,顧海龍,陳義. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2010(01)
[6]TiAl3對(duì)TiC粒子在鋁基體中分布及α(Al)晶粒形核的影響[J]. 夏天東,丁萬武,趙文軍,王曉軍,徐仰濤. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2009(11)
[7]汽車輕量化以及鋁合金汽車板的應(yīng)用[J]. 馬鳴圖,游江海,路洪洲. 新材料產(chǎn)業(yè). 2009(09)
[8]中間合金中第二相粒子TiC和TiAl3對(duì)純鋁的細(xì)化作用[J]. 丁萬武,夏天東,趙文軍,侯運(yùn)豐. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2009(06)
[9]稀土細(xì)化劑對(duì)ZL101半固態(tài)組織影響的研究[J]. 劉政,胡詠梅. 鑄造. 2008(06)
[10]超聲波振動(dòng)制備ZL101鋁合金半固態(tài)漿料[J]. 趙君文,吳樹森,謝禮志. 特種鑄造及有色合金. 2007(11)
博士論文
[1]Al-Ti-C基中間合金的合成及其細(xì)化效果研究[D]. 許春香.太原理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]稀土Sc對(duì)A356合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[D]. 黃吉.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]新型Al-Ti-B-RE細(xì)化劑的制備及其細(xì)化性能的研究[D]. 胡華.廣西大學(xué) 2014
[3]La、RE、Sc變質(zhì)工藝對(duì)A356鋁合金組織和性能的影響研究[D]. 張?zhí)K.昆明理工大學(xué) 2013
[4]熱歷史及Ti/C比對(duì)鋁熔體反應(yīng)合成TiC形貌特征的影響[D]. 高聰娟.山東大學(xué) 2011
[5]Al-Si鑄造合金微觀組織的細(xì)化變質(zhì)研究[D]. 黃芳亮.華南理工大學(xué) 2010
[6]Al-Ti-C-RE細(xì)化劑的制備及其細(xì)化行為研究[D]. 宋勇.鄭州大學(xué) 2010
[7]含Zr鋁合金的細(xì)化“中毒”現(xiàn)象及其細(xì)化新工藝研究[D]. 王淑俊.山東大學(xué) 2009
[8]TiC和TiAl3對(duì)純鋁晶粒形核與長(zhǎng)大的機(jī)理研究[D]. 丁萬武.蘭州理工大學(xué) 2008
[9]熱爆法制備Al-Ti-C中間合金工藝研究[D]. 王永鋒.蘭州理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3141199
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Al-Ti-C晶粒細(xì)化劑對(duì)純鋁的細(xì)化效果圖
新型 Al-Ti-C-La 中間合金的制備及其性能研究中 TiC 粒子面與面接觸處為凹面,凹面更有利于形核,的凹面處首先降至凝固溫度,在 TiC 基底上形成最小臨進(jìn)一步長(zhǎng)大成α-Al 晶粒[68]。理論論[2],也叫包晶反應(yīng)理論。相圖理論是 Crossley 等人根據(jù)提出的。相圖理論認(rèn)為:Al-Ti 二元相圖在 Ti 濃度達(dá)到 ℃處存在包晶反應(yīng),即 Al 液與細(xì)化劑中 Al3Ti 發(fā)生包晶-Al 形核:L + Al3Ti → α-Al 的后期,即隨著保溫時(shí)間延長(zhǎng),鋁熔體中的中間合金中細(xì)化效果逐漸衰退。
圖 2.1 熔煉爐 圖 2.2 加熱爐(2)加熱爐:坩堝電阻爐。坩堝電阻爐的型號(hào)為 SG2-7.6-10A,功率為 7.5工作溫度為 1000℃,主要用于 Al-Ti-C-La 中間合金對(duì) A356 鋁合金的細(xì)以及實(shí)驗(yàn)輔助設(shè)備的加熱。見圖 2.2 所示。(3)熱處理爐:科晶臺(tái)式箱式爐?凭_(tái)式箱式爐的型號(hào)為 KSL-12002.5KW,主要用于對(duì)細(xì)化變質(zhì)后的 A356 鋁合金試樣進(jìn)行熱處理。見圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型Al-Ti-B-RE中間合金的合成及其細(xì)化性能的研究(英文)[J]. 王正軍,司乃潮. 稀有金屬材料與工程. 2015(12)
[2]稀土氧化物Ce2O3制備Al-Ti-C-RE的熱力學(xué)分析[J]. 王連登,魏?jiǎn)戳?楊小寶,朱定一,陳曉,陳永祿,洪麗華,李秋菊. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]TiAl3對(duì)TiC粒子在鋁熔體中沉淀特性的影響機(jī)理[J]. 丁萬武,夏天東,趙文軍. 材料工程. 2013(03)
[4]稀土La對(duì)半固態(tài)A356鋁合金凝固組織的影響[J]. 劉小梅,劉嵐,劉政. 鑄造. 2010(07)
[5]稀土氧化物Ce2O3在制備Al-Ti-C細(xì)化劑中的作用[J]. 王連登,朱定一,魏?jiǎn)戳?黃利光,宋偉,楊少瓊,何旭,顧海龍,陳義. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2010(01)
[6]TiAl3對(duì)TiC粒子在鋁基體中分布及α(Al)晶粒形核的影響[J]. 夏天東,丁萬武,趙文軍,王曉軍,徐仰濤. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2009(11)
[7]汽車輕量化以及鋁合金汽車板的應(yīng)用[J]. 馬鳴圖,游江海,路洪洲. 新材料產(chǎn)業(yè). 2009(09)
[8]中間合金中第二相粒子TiC和TiAl3對(duì)純鋁的細(xì)化作用[J]. 丁萬武,夏天東,趙文軍,侯運(yùn)豐. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2009(06)
[9]稀土細(xì)化劑對(duì)ZL101半固態(tài)組織影響的研究[J]. 劉政,胡詠梅. 鑄造. 2008(06)
[10]超聲波振動(dòng)制備ZL101鋁合金半固態(tài)漿料[J]. 趙君文,吳樹森,謝禮志. 特種鑄造及有色合金. 2007(11)
博士論文
[1]Al-Ti-C基中間合金的合成及其細(xì)化效果研究[D]. 許春香.太原理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]稀土Sc對(duì)A356合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[D]. 黃吉.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]新型Al-Ti-B-RE細(xì)化劑的制備及其細(xì)化性能的研究[D]. 胡華.廣西大學(xué) 2014
[3]La、RE、Sc變質(zhì)工藝對(duì)A356鋁合金組織和性能的影響研究[D]. 張?zhí)K.昆明理工大學(xué) 2013
[4]熱歷史及Ti/C比對(duì)鋁熔體反應(yīng)合成TiC形貌特征的影響[D]. 高聰娟.山東大學(xué) 2011
[5]Al-Si鑄造合金微觀組織的細(xì)化變質(zhì)研究[D]. 黃芳亮.華南理工大學(xué) 2010
[6]Al-Ti-C-RE細(xì)化劑的制備及其細(xì)化行為研究[D]. 宋勇.鄭州大學(xué) 2010
[7]含Zr鋁合金的細(xì)化“中毒”現(xiàn)象及其細(xì)化新工藝研究[D]. 王淑俊.山東大學(xué) 2009
[8]TiC和TiAl3對(duì)純鋁晶粒形核與長(zhǎng)大的機(jī)理研究[D]. 丁萬武.蘭州理工大學(xué) 2008
[9]熱爆法制備Al-Ti-C中間合金工藝研究[D]. 王永鋒.蘭州理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3141199
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