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性，充分挖掘材料潛力，同時亦能豐富和完善合金凝固理論。 本文基于實驗規(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)之間界面的推進速度所控制。 實驗結(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，熔體處理對鋁鑄態(tài)織構(gòu)的影響增強；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)擴大，其中300V-3Hz-10s后晶粒最為均勻細小，均在1mm以下。液固兩相區(qū)電脈沖處理，會顯著縮短其凝固時間；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)類型及體積分數(shù)對于純鋁的自腐蝕電位Ecorr的影響不大，但對自腐蝕電流密度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驗依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：電脈沖 鑄態(tài)織構(gòu) 耐蝕性 晶體生長 團簇
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：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 電脈沖對材料塑性的影響10
• 1.1.2 電脈沖對材料疲勞壽命的影響10-11
• 1.1.3 電脈沖對材料回復(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 電脈沖對形核率的影響16-17
• 1.5.2 電脈沖對晶體生長的影響17
• 1.5.3 電脈沖對鑄態(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 熔體電脈沖處理對鋁晶體生長的影響20-33
• 2.1 實驗材料及設(shè)備20-21
• 2.1.1 實驗材料20
• 2.1.2 實驗設(shè)備20-21
• 2.2 實驗內(nèi)容21-23
• 2.2.1 實驗的分組與設(shè)計21-22
• 2.2.2 實驗的流程22-23
• 2.3 鑄錠宏觀組織分析23-26
• 2.3.1 脈沖電壓對純鋁凝固組織的影響23-24
• 2.3.2 脈沖頻率對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 模型的驗證30-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 3 熔體電脈沖處理對鋁鑄態(tài)織構(gòu)的影響33-45
• 3.1 實驗材料及設(shè)備33
• 3.2 實驗內(nèi)容33-35
• 3.2.1 實驗的分組與設(shè)計33
• 3.2.2 織構(gòu)取樣33-34
• 3.2.3 織構(gòu)檢測34-35
• 3.3 溫度場對鋁鑄態(tài)織構(gòu)的影響35-38
• 3.3.1 冷卻條件對鋁的鑄態(tài)織構(gòu)的影響35-37
• 3.3.2 機理分析37-38
• 3.4 電脈沖熔體處理對鋁鑄態(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理44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 液固兩相區(qū)電脈沖處理對純鋁鑄造織構(gòu)的影響45-54
• 4.1 實驗材料及設(shè)備45
• 4.1.1 實驗材料45
• 4.1.2 實驗設(shè)備45
• 4.2 實驗內(nèi)容45-48
• 4.2.1 實驗的分組與設(shè)計45-46
• 4.2.2 實驗流程46-47
• 4.2.3 織構(gòu)檢測47-48
• 4.3 電脈沖處理對純鋁凝固組織的影響48-50
• 4.3.1 脈沖電壓對純鋁凝固組織的影響48-49
• 4.3.2 脈沖頻率對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 電脈沖處理對純鋁耐蝕性的影響54-59
• 5.1 實驗材料及設(shè)備54
• 5.2 實驗內(nèi)容54-55
• 5.2.1 實驗的分組與設(shè)計54-55
• 5.2.2 電化學(xué)制樣55
• 5.2.3 實驗過程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】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙子蘇,毛衛(wèi)民,余永寧;極圖數(shù)據(jù)狀態(tài)對ODF分析的影響[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;1997年05期

2 唐勇,王建中,蒼大強,王靜松,趙昱祥;電脈沖作用下T8鋼凝固組織的改變[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2000年04期

3 何力佳;王建中;齊錦剛;張震斌;蒼大強;;高硅鋁合金的電脈沖孕育處理與液-固相關(guān)性[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2008年04期

4 周亦胄,周本濂,周本濂,郭曉楠,何冠虎,何冠虎,張弗天;脈沖電流對45鋼損傷的恢復(fù)作用[J];材料研究學(xué)報;2000年01期

5 李貴茂;王恩剛;張林;赫冀成;;強磁場下Cu-25%Ag合金的凝固行為[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年01期

6 唐�？�;表面能與晶體生長溶解動力學(xué)研究的新動向[J];化學(xué)進展;2005年02期

7 齊錦剛;王建中;劉興江;劉鐵錚;蒼大強;;脈沖電場作用下純鋁熔體的遺傳機制[J];材料熱處理學(xué)報;2006年01期

8 何力佳;齊錦剛;王建中;曹麗云;蒼大強;;電脈沖固溶對Al-22％Si-1.5％Cu合金組織的影響[J];材料熱處理學(xué)報;2007年S1期

9 毛衛(wèi)民,余永寧;金屬材料各向異性的開發(fā)研究[J];金屬熱處理學(xué)報;1997年03期

10 周亦胄,肖素紅,甘陽,高明,何冠虎,周本濂;脈沖電流作用下碳鋼淬火裂紋的愈合[J];金屬學(xué)報;2000年01期

本文編號：1109607