鎂合金材料由于其密度較低強度高近年來作為一種新興的金屬結(jié)構(gòu)材料被大眾所認可。但由于鎂合金許多方面問題沒有被解決使其沒有被普遍使用。其中,細化與凈化對其合金各方面性能的影響近年引起學者們的高度重視。本文考察了超聲場與氬氣對合金鑄錠凝固組織、熔體中的含氫量、室溫力學性能、耐蝕性及熱壓縮性能的影響,為獲得高質(zhì)量鎂合金鑄錠的制備技術(shù)提供了參考。超聲功率為2000W經(jīng)歷Os、30s、60s、90s及120s處理后Mg-3Ca合金當處理為90s時氫含量可降到最低,為57cm3/100g,此時除氣率為32.1%,繼續(xù)加大施加時間至120s,氫含量為69 cm3/100g,氫含量增多。隨著超聲處理的進一步進行,Mg-6Ca合金中的氫含量逐漸降低,在經(jīng)過120s的超聲處理后,合金中的氫含量降低至70cm3/100g,這時也達到了最大除氣率16.7%。Mg-9Ca合金與Mg-6Ca類似,超聲處理時間120s時鑄錠的含氫量達到最低,65.5cm3/100g,此時的除氣率也達到最大為32.5%。因為氫含量與合金的元素種類具有緊密聯(lián)系,每種合金的最大除氣率都會有差異,這個差異受到合金中添加元素的種類的影響。Mg... 

【文章來源】：沈陽大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

熔體中的氫向惰性氣體擴散示意圖

第1章緒論5(2)活性氣體（氯氣）凈化法通常在溫度740~760℃通入氯氣，除氫效果最佳。低于740℃加入氯氣時，氯氣與鎂液反應生成固態(tài)的MgCl2顆粒漂浮在熔體表面，但不能形成致密的覆蓋層，導致高溫鎂液裸露在空氣中，容易導致高溫鎂液燃燒。若在高于760℃時加入氯氣，氯氣與鎂液會發(fā)生劇烈化學反應，生成多量的MgCl2夾渣，得不償失。所以通常選擇溫度為740~760℃加入氯氣，除氫效果最佳。一般情況下加入氯氣的量控制在使鎂液中的氯含量不超過3%，通氣速度為2.5~3L/min最佳。國外科學家采用C2Cl6加入鎂液產(chǎn)生氯氣對鎂合金除氫，其結(jié)果非常之好，見圖1.2[14]。圖1.2C2Cl6除氫效果對比Fig.1.2ComparisonofC2Cl6dehydrogenationeffect盡管氯氣在除氫上的表現(xiàn)很優(yōu)秀，但由于氯氣時劇毒氣體，對人體、車間、以及設(shè)備設(shè)施等均有極大的傷害，所以不為工廠所用。1.4.2非吸附凈化法（1）稀土除氫稀土能夠吸引氫與其結(jié)合，在鎂液里加入RE可形成REmHn化合物，這種化合物的性質(zhì)相對穩(wěn)定，減少鎂液中氫元素的含量，達到所謂的固氫作用，顯著減少針孔并有效地去除熔體中的氫[15]。添加溫度為720~750℃[16]。該法操作簡單，不產(chǎn)生污染，能夠簡單有效地對鎂液進行除氫，但使用稀土除氫的成本較高，所以一般使用并不廣泛。（2）真空處理法

沈陽大學碩士學位論文8圖1.3超聲波在水霧化時候所形成的空化泡Fig.1.3Cavitationbubbleofultrasonicduringwateratomization(3)機械效應：超聲波的機械效應是超生最基本的原發(fā)效應。按照來源不同可以分為行波場中的機械效應和駐波場中的機械效應。行波場中的機械效應是超聲在液體中傳播所產(chǎn)生的機械效應。駐波場中的機械效應是由于超聲在液體中傳播時的反射、折射而產(chǎn)生的機械效應。超聲強度不論大小都會產(chǎn)生此種效應。(4)熱效應：由于超聲波頻率高，能量大，當超聲波通入金屬液時由于聲波震動摩擦產(chǎn)生熱量，從而引起組織的某種變化。當聲強達到空化閾值時候，還能夠發(fā)生空化效應。因為超聲熱效應的特點，可以用于高強度聚焦治療癌癥及超聲外科手術(shù)[26]。(5)化學效應：超聲波處理時能夠引起或加快一些化學反應。例如超聲可以使水相中產(chǎn)生過氧化氫和氫氣，證明超聲作用下，水分解成了氫氧自由基和氫原子。對嘧啶、嘌呤等分子進行超聲處理后，也可明顯觀察到其紫外吸收光譜的變化。超聲場對溶于水的氮氣可以起到固氮的作用。超聲還可以加速水解速率。(6)衰減效應：超聲波在液體中傳播時會受到許多阻礙因素，超聲波的傳播過程同時也是不斷衰減的過程。超聲波傳播過程中主要存在三種衰減方式：散射、擴散和吸收衰減。散射衰減是超聲波在傳播介質(zhì)中的傳播過程受到某些障礙物的阻礙，無法按照理論路徑傳播；擴散衰減是超聲波進入介質(zhì)時以球形方式擴散，隨著傳播越來越遠，超聲的強度也越來越低；吸收衰減是由于處理時間越長超聲波振動與介質(zhì)摩擦生熱越多，會漸漸吸收超聲波的能量。

【參考文獻】：
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本文編號：3212310