本文關(guān)鍵詞：電脈沖作用下純鋁鑄造織構(gòu)轉(zhuǎn)變及其對(duì)耐蝕性的影響

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【摘要】：發(fā)展和控制材料織構(gòu)是充分發(fā)揮材料性能潛力的重要途徑。長期以來，固相合金的織構(gòu)控制取得了一系列成就。然而，在幾乎所有固相金屬形成的冶金凝固階段，晶核擇優(yōu)生長所導(dǎo)致的鑄造織構(gòu)的研究卻明顯滯后。因此，將織構(gòu)控制理論與應(yīng)用，提前至金屬凝固，甚至是冶金熔體階段，不僅有利于提高人們在材料制備全過程中參與控制的主動(dòng)性，充分挖掘材料潛力，同時(shí)亦能豐富和完善合金凝固理論。 本文基于實(shí)驗(yàn)規(guī)律，建立了包含熔體環(huán)境因素和冷卻條件的鋁晶體生長機(jī)理模型。提出了可將晶體生長界面劃分為熔體區(qū)、調(diào)整區(qū)、鍵合區(qū)、缺陷區(qū)和晶體區(qū)，且柱狀晶的生長速度主要受由缺陷區(qū)與鍵合區(qū)之間界面和鍵合區(qū)與調(diào)整區(qū)之間界面的推進(jìn)速度所控制。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：電脈沖熔體處理可以周期性地改變純鋁的凝固組織，顯著減低凝固時(shí)間。隨著過冷度的降低鑄造織構(gòu)種類和含量均有不同程度的提高。另一方面，隨著溫度場作用的減弱，熔體處理對(duì)鋁鑄態(tài)織構(gòu)的影響增強(qiáng)；液固兩相區(qū)電脈沖處理將使柱狀晶區(qū)縮小，等軸晶區(qū)擴(kuò)大，其中300V-3Hz-10s后晶粒最為均勻細(xì)小，均在1mm以下。液固兩相區(qū)電脈沖處理，會(huì)顯著縮短其凝固時(shí)間；此外電脈沖處理使柱狀晶的生長受到抑制，晶體的取向和分布，隨脈沖電壓的升高呈周期性改變。不同織構(gòu)類型及體積分?jǐn)?shù)對(duì)于純鋁的自腐蝕電位Ecorr的影響不大，但對(duì)自腐蝕電流密度Icorr卻有顯著的影響，且隨著晶粒尺寸的上升，自腐蝕電流密度逐漸下降。經(jīng)500V-3Hz-10s電脈沖熔體處理后的試樣耐蝕性最好，其自腐蝕電位Ecorr=-0.7015V與處理前持平，但自腐蝕電流密度Icorr=0.8133×10-6A·cm-2，，僅為處理前的二分之一。本研究結(jié)果將為從冶金源頭控制材料組織及性能提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：電脈沖 鑄態(tài)織構(gòu) 耐蝕性 晶體生長 團(tuán)簇
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG292
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-20
• 1.0 電脈沖技術(shù)的研究現(xiàn)狀10
• 1.1 固態(tài)電脈沖處理技術(shù)10-11
• 1.1.1 電脈沖對(duì)材料塑性的影響10
• 1.1.2 電脈沖對(duì)材料疲勞壽命的影響10-11
• 1.1.3 電脈沖對(duì)材料回復(fù)再結(jié)晶的影響11
• 1.2 液固兩相向區(qū)的電脈沖處理技術(shù)11-12
• 1.3 液相電脈沖處理技術(shù)12
• 1.4 織構(gòu)的研究進(jìn)展12-15
• 1.4.1 織構(gòu)的概念12-13
• 1.4.2 織構(gòu)的分類13-14
• 1.4.3 織構(gòu)的表征14
• 1.4.4 織構(gòu)的表征14-15
• 1.5 鑄態(tài)織構(gòu)及其與耐蝕性的關(guān)系15-18
• 1.5.1 電脈沖對(duì)形核率的影響16-17
• 1.5.2 電脈沖對(duì)晶體生長的影響17
• 1.5.3 電脈沖對(duì)鑄態(tài)組織及耐蝕性的影響17-18
• 1.6 選題的目的與意義18-19
• 1.7 本文主要研究的內(nèi)容19-20
• 2 熔體電脈沖處理對(duì)鋁晶體生長的影響20-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備20-21
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料20
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容21-23
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)的分組與設(shè)計(jì)21-22
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)的流程22-23
• 2.3 鑄錠宏觀組織分析23-26
• 2.3.1 脈沖電壓對(duì)純鋁凝固組織的影響23-24
• 2.3.2 脈沖頻率對(duì)純鋁凝固組織的影響24-26
• 2.4 熔體條件與鑄錠晶體形貌關(guān)系模型26-27
• 2.5 Al 晶體生長的機(jī)理模型27-30
• 2.5.1 鋁柱狀晶生長模型27-29
• 2.5.2 柱狀晶生長速度公式29-30
• 2.6 模型的驗(yàn)證30-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 3 熔體電脈沖處理對(duì)鋁鑄態(tài)織構(gòu)的影響33-45
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備33
• 3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容33-35
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)的分組與設(shè)計(jì)33
• 3.2.2 織構(gòu)取樣33-34
• 3.2.3 織構(gòu)檢測34-35
• 3.3 溫度場對(duì)鋁鑄態(tài)織構(gòu)的影響35-38
• 3.3.1 冷卻條件對(duì)鋁的鑄態(tài)織構(gòu)的影響35-37
• 3.3.2 機(jī)理分析37-38
• 3.4 電脈沖熔體處理對(duì)鋁鑄態(tài)織構(gòu)的影響38-44
• 3.4.1 浸入水中金屬型條件下鑄態(tài)織構(gòu)的變化38-40
• 3.4.2 室溫金屬型條件下鑄態(tài)織構(gòu)的變化40-42
• 3.4.3 500℃金屬型條件下鑄態(tài)織構(gòu)的變化42-44
• 3.4.4 電脈沖熔體處理的作用機(jī)理44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 液固兩相區(qū)電脈沖處理對(duì)純鋁鑄造織構(gòu)的影響45-54
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備45
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料45
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備45
• 4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容45-48
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)的分組與設(shè)計(jì)45-46
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)流程46-47
• 4.2.3 織構(gòu)檢測47-48
• 4.3 電脈沖處理對(duì)純鋁凝固組織的影響48-50
• 4.3.1 脈沖電壓對(duì)純鋁凝固組織的影響48-49
• 4.3.2 脈沖頻率對(duì)純鋁凝固組織的影響49-50
• 4.4 凝固曲線的分析50-51
• 4.5 電脈沖對(duì)純鋁鑄造織構(gòu)的影響51-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 5 電脈沖處理對(duì)純鋁耐蝕性的影響54-59
• 5.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備54
• 5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容54-55
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)的分組與設(shè)計(jì)54-55
• 5.2.2 電化學(xué)制樣55
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)過程55
• 5.3 極化曲線分析55-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 6 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況64-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1109607