本文關鍵詞：等離子噴注Cr粉制備Al-Cr合金的研究

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【摘要】：鉻可作為增強元素添加到鋁合金中,以提高鋁合金的抗氧化性、耐腐蝕性及耐磨性等性能。但由于鉻在鋁中的固溶度很小,形成的金屬間化物種類較多、且結構復雜,合金組織較為粗大等問題,嚴重制約了鋁鉻合金的應用和發(fā)展。本文采用了等離子噴注技術將粒徑大小不同的鉻粉噴注入鋁液中,經攪拌均勻后,澆注鐵模中冷卻,制得鋁鉻合金試樣。使用金相顯微鏡、掃描電鏡和X射線衍射儀等檢測方法,探討和分析等離子噴注技術制備的鋁鉻合金的組織結構特點,并結合實驗結果分析對等離子噴注工藝進行了優(yōu)化和改進。研究結果表明:本文所用的等離子噴注技術工藝能夠較為有效地活化金屬鉻粉,增加粉末顆粒潤濕性,使粉末高效進入鋁液中并充分反應,獲得組織均勻、細小,性能較好的鋁鉻合金。通過對粗/細粉末在不同功率下噴粉測試,研究了噴注功率對粉末形貌的影響。結果表明,在相同的送粉參數下,隨著功率的升高,粗/細粉末形貌均有一定變化,其中細粉末在15kW功率下,幾乎全部球化。通過對不同噴注功率和不同鋁液溫度對合金化組織影響以及合金組織結構分析的研究,結果顯示:-100~+160目粉末的等離子噴注推薦使用700℃+9kW工藝噴注;-300~+325目粉末的等離子噴注推薦使用800℃+9kW工藝噴注。采用以上工藝能夠制備出較好鋁鉻合金。通過對所制備的鋁鉻合金硬度和摩擦性能分析,結果表明:等離子噴注制備的鋁鉻合金硬度得到較好提高,隨著噴涂功率和溫度的增加,合金硬度均呈遞增趨勢,且噴注細粉制備的合金硬度值均比粗粉的高;經初步摩擦性能測試,粗粉/700℃/9kW和細粉/800℃/9kW工藝制備的Al-Cr合金相對于純鋁耐磨性提高了20~40倍。熱處理結果表明:噴注粗粉制備的鋁鉻合金在640℃下熱處理12h仍存在純鉻相,經過650℃熱處理15h后,純鉻相消失,大顆粒合金相演變成了鋁基體上細小密集合金相的富集區(qū);噴注細粉制備的鋁鉻合金,在550℃下熱處理12h后,合金相形狀規(guī)整,分布均勻,粒子相對細小,與基體結合緊密。
【學位授予單位】：西華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21

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本文編號：1247633