铝热还原—二次精炼法制备铜铬合金的基础研究

发布时间：2023-04-03 18:59

　　铜铬合金具有较高的强度、硬度以及良好的导电和导热性,是制备大尺寸触头主要材料之一。针对传统的粉末冶金法、熔渗法以及真空电弧熔炼法制备Cu-Cr存在着生产成本高,工艺复杂,成品率低等缺陷,课题组提出了一种铝热还原-二次精炼法制备铜铬合金的新工艺,该工艺流程简单、成本低廉,并对关键工艺进行了系统研究。在前期的研究基础上,本文主要考察四元精炼渣的性能,铝热还原后铜铬合金的化学成分调控,以及铝热还原-二次精炼后铜铬合金的宏观和微观结构。本文首先从熔渣黏度、密度、表面张力等方面考查了不同精炼渣的性能,结果表明:随着Si02添加量的增加,CaO-Al203-CaF2-Si02四元渣系的黏度逐渐降低,黏性转变温度较高,密度和表面张力先降低再升高;随着MgO添加量的增加,CaO-Al203-CaF2-MgO四元渣系的黏度逐渐降低,密度先降低再升高,在MgO添加量为4%时最小;MgO含量为4%,CaF2含量为20%,CaO:Al203=1:2的四元渣系黏度和黏性转变温度较低,有利于渣金分离。接下来,本文对比了不同渣系对铝热法制备铜铬合金的影响,结果表明CaO-Al203-CaF2-Mg0四元渣系去除夹杂...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 铜铬合金的性质和应用
    1.2 铜铬合金制备工艺
        1.2.1 铜铬合金传统制备工艺
        1.2.2 铜铬合金制备新工艺
    1.3 基于铝热还原法制备铜铬合金的技术进展
        1.3.1 基于铝热还原-电磁铸造法制备大尺寸铜铬合金
        1.3.2 基于铝热还原-自耗电弧重熔法制备大尺寸铜铬合金
        1.3.3 基于铝热还原-熔渣精炼法制备大尺寸铜铬合金
    1.4 精炼渣概述
        1.4.1 精炼渣的冶金作用
        1.4.2 熔渣的物理化学性质
    1.5 课题研究背景及内容
        1.5.1 课题研究背景
        1.5.2 课题研究内容
第2章 实验原理和方法
    2.1 实验原理
    2.2 实验原料
    2.3 实验设备
        2.3.1 RTW-10熔体物性测定仪
        2.3.2 铝热还原反应设备
    2.4 分析检测
        2.4.1 物相分析
        2.4.2 组织分析
        2.4.3 化学分析
        2.4.4 图像分析
第3章 铝热还原制备铜铬合金熔渣性能研究
    3.1 熔炼渣系设计选型
    3.2 SiO₂对CaO-Al₂O₃-CaF₂渣系性能的影响
        3.2.1 SiO₂对渣系黏度的影响
        3.2.2 SiO₂对渣系密度的影响
        3.2.3 SiO₂对渣系表面张力的影响
    3.3 MgO对CaO-Al₂O₃-CaF₂渣系性能的影响
        3.3.1 MgO对渣系黏度的影响
        3.3.2 MgO对渣系密度的影响
        3.3.3 MgO对渣系表面张力的影响
    3.4 本章小结
第4章 铝热还原制备铜铬合金
    4.1 单位反应热效应对合金铬含量的影响
    4.2 氧化铬配入量对铝热还原过程的影响
        4.2.1 氧化铬配入量对CuCr25合金的影响
        4.2.2 氧化铬配入量对CuCr50合金的影响
        4.2.3 与工业产品的微观比较
        4.2.4 与工业产品的化学成分比较
    4.3 本章小结
第5章 二次精炼对铝热还原制备铜铬合金的影响
    5.1 宏观照片分析
    5.2 真空自耗炉精炼后金相显微镜分析
    5.3 熔渣精炼对合金显微组织的影响
        5.3.1 熔渣精炼对CuCr25合金显微组织的影响
        5.3.2 熔渣精炼对CuCr50合金显微组织的影响
        5.3.3 不同加料方式精炼后Cu-Cr合金显微组织的影响
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢



本文编号：3780967