ZM6镁合金熔体无熔剂连续制备方法的研究

发布时间：2023-03-23 03:11

　　含锆镁合金因其突出的高温性能一直在航空航天轻量化结构上具有重要用途,其工艺技术的发展也备受业界关注。因锆的难熔特性,含锆镁合金通常采用熔剂熔炼,锆在熔剂保护下以Mg-Zr中间合金的形式搅拌添加加入。传统熔炼工艺存在Zr收得率低且不稳定、熔剂污染熔体和环境、熔炼过程不连续、工作条件恶劣等问题。因此,研发一种绿色、连续、高效、自动的含锆镁合金熔炼方法就成为业界跨入过程智能化的瓶颈。本文以ZM6镁合金为对象,以无熔剂复合式连续熔化精炼为手段,采用熔池取样后利用光学显微镜,X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪以及X荧光检测仪对制备的试样进行表征和分析,研究了在无熔剂连续熔炼条件下Zr元素的收得率、存在形式以及分别在加料室与浇注室加入Mg-Zr中间合金对试样当中夹杂物尺寸及合金晶粒细化效果的影响。获得的主要结论如下:(1)无熔剂连续复合精炼对熔体中的大尺寸夹杂物具有显著的精炼净化效果,在浇注室熔体制备的试样中都找不到平均尺寸大于11μm的夹杂物。(2)实验表明:锆主要以悬浮颗粒存在与熔体中,而这些颗粒在无熔剂精炼历程中被大比例地当做夹杂从熔体中清除出去。因此,从加料室添加含锆量1.5wt.%Mg...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 镁及镁合金
        1.2.1 镁元素及其概况
        1.2.2 镁合金的分类及各类合金元素的作用
        1.2.3 镁合金的应用
    1.3 铸造镁合金中的夹杂及熔炼工艺现状
        1.3.1 铸造镁合金中的夹杂
        1.3.2 铸造镁合金的传统熔炼工艺
    1.4 镁合金熔体净化工艺的发展方向
    1.5 本课题的研究意义及内容
2 研究方法
    2.1 实验准备
    2.2 实验设备
    2.3 技术路线
    2.4 实验过程
    2.5 实验分析方法
        2.5.1 试样的制备
        2.5.2 试样的分析方法
    2.6 本章小结
3 无熔剂连续熔炼加料室加锆方式对ZM6镁合金夹杂物尺寸及晶粒细化效果的影响
    3.1 无熔剂连续熔炼工艺简介
    3.2 加锆方式简介
    3.3 加料室加锆对ZM6镁合金夹杂物尺寸及晶粒细化效果的影响
        3.3.1 实验方法
        3.3.2 试样观察与分析
    3.4 本章小结
4 无熔剂连续熔炼浇注室加锆方式对ZM6镁合金夹杂物尺寸及晶粒细化效果的影响
    4.1 实验目的
    4.2 浇注室加锆对ZM6镁合金夹杂物尺寸及晶粒细化效果的影响
        4.2.1 试验方法
        4.2.2 试样观察与分析
    4.3 本章小结
5 Zr元素在浇注室内的损耗机理初探
    5.1 浇注室内Zr元素的损耗
    5.2 含锆颗粒物在静置沉降过程中的耗损
        5.2.1 球形含锆颗粒物在静置沉降过程中的损耗
        5.2.2 非均匀形态含锆颗粒物在静置沉降过程中的损耗
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
    A.攻读硕士学位期间发表的论文目录



本文编号：3768160