工艺参数对镁合金熔液除气精炼的影响

利用自行研制的镁合金快速定量测氢仪研究通Ar除气处理AZ91镁合金熔液的效果,以及通Ar流量、通Ar时间和精炼温度三因子对AZ91镁合金熔液精炼的影响.运用正交试验方法获得通Ar除气工艺的最佳工艺参数,即通Ar流量为1.0～1.5 L/min,通Ar时间为20～25 min,镁合金温度为725～750 ℃.从热力学和动力学角度对镁合金熔液的除气机理进行探讨,建立导入镁合金熔液中Ar气体积的热力学关系式,并进行动力学方面的分析.结果表明:由于实际除氢时吸入氢,在理想条件下所推导的除气速率的动力学方程的理论计算值与实际数值存在较大差异.     

熔化条件和除气工艺对镁熔体含氢量的影响

利用自行开发的镁合金定量测氢仪研究了熔化条件和除气工艺对镁熔体含氢量的影响。研究结果表明,镁熔体中的含氢量随温度的升高而增大;气体保护下熔炼比熔剂保护的效果好,含氢量较低;随保温时间的延长,气体保护下的镁熔体含氢量几乎没变化,而熔剂保护下的含氢量成小幅上升趋势;采用Ar气除气工艺的效果比C2Cl6除气更有效,镁熔体含氢量更低。     

7075铝合金旋转喷吹精炼工艺的研究

采用正交试验的方法,研究了旋转喷吹精炼工艺中的气体流量、转子转速、精炼时间和静置时间4个参数对7075铝合金精炼效果的影响;采用对比试验研究了C2Cl6精炼工艺、旋转喷吹精炼工艺及C2Cl6 旋转喷吹精炼的混合工艺对7075铝合金除气效果的影响.结果表明,转子转速对除气效果的影响最大,气体流量、精炼时间次之,静置时间的影响最小,优选出的最佳方案是转子转速为400 r/min,气体流量为0.4 mL/h,精炼时间为15 min,静置时间为6 min;采用C2Cl6精炼除氢率为34.5%左右,采用旋转喷吹精炼除氢率为70%左右,采用C2Cl6 旋转喷吹精炼的混合工艺除气效果最佳,除氢率为78%左右.各精炼工艺对合金力学性能的影响也不同,C2Cl6 旋转喷吹混合精炼的铝合金试样的抗拉强度、屈服强度和伸长率均最高,旋转喷吹精炼的次之,C2Cl6精炼的最低.     

高温电磁悬浮下冶金级硅中磷的迁移行为

研究了高温电磁悬浮下冶金级硅中磷的迁移行为,对脱磷反应的热力学进行了计算,预测了反应中的各种气体产物.在此基础上,设置不同的实验条件包括悬浮强度、精炼时间、温度、气体流量等,分析了电磁悬浮技术下不同H2-Ar混合气氛中冶金级硅中磷的迁移行为.结果表明最佳的脱磷工艺参数为:通入气氛为100％H2-0％Ar,气体流量为1.5 L/min,精炼温度为1823 K,精炼时间为45 min时,此时冶金级硅的脱磷率为90.3％.     

阻流板对旋转喷吹ZL702A熔液精炼工艺参数的影响

在旋转喷吹条件下,通过增加阻流板,研究了在ZL702A铝合金熔体中通入Ar后的除气效果,利用正交试验对ZL702A进行了除气效率的分析。结果表明,除气时间、气体流量和转子转速是影响除气效率的三个主要因素。     

预热惰性气体对铝熔体除气效果的影响

为了充分发挥惰性气体对铝熔体的除气效果而又避免环境污染,提出预热惰性气体除气的新思路,设计简易预热装置,提高惰性气体气泡的入液温度。除气试验结果表明,在相同的熔炼条件下,预热惰性气体除气法可产生细小弥散的入液"热气泡",气泡不易长大且延长了气泡溢出液面的时间,当静置时间为20 min时,熔体含氢量可低至0.15 mL/(100 g Al),除气效果优于常规低温气体除气法的,是一种有效的环保型物理除气新工艺。     

氩气处理对AZ91含气量及组织的影响

AZ系镁合金中的高含气量(含氢量)往往导致铸造组织疏松问题。本试验研究了AZ91镁合金氩气除气工艺,主要研究了氩气流量、处理时间及处理方式对AZ91镁合金含气量及组织的影响。结果表明,常规熔铸AZ91镁合金含气量在9.2~10.3μg/g左右,经氩气处理后,合金含气量可最低降至5.2μg/g。氩气除气率与氩气流量及处理时间密切相关,增大氩气流量和延长处理时间,除气率提高。分步除气处理的效率高于连续处理,同时氩气处理后铸造组织也有明显细化效果,这可能与氩气的搅拌作用促进熔体中异质形核心均匀分布促进形核率提高有关。当氩气流量为1.0 L/min,两步处理的时间分别为2和1 min时,除气率可达43.7%,铸造组织平均晶粒尺寸由未处理的300μm降低至230μm。     

精炼工艺对ZL101A铝合金熔体质量的影响

比较了常见的几种铝合金精炼工艺的除气、除渣效果及其对熔体质量的影响。结果表明,采用C_2Cl_6和旋转喷吹Ar气复合精炼工艺的除气效果最佳,镁元素烧损在可控范围内,同时浇注的铸件也具有良好的综合性能。     

铸造镁合金中微孔对其组织和力学性能的影响

利用镁液定量测氢方法和定量金相技术,研究了镁合金中含氢量、试样厚度和除气方式对微孔的影响。结果表明,熔剂保护下熔炼的镁液含氢量比气体保护下的要高,相应的微孔也多;同一含氢量下随铸件厚度增加,微孔增多;在熔剂保护下Ar气除气后铸件微孔明显减少。力学性能试验表明,镁液在熔剂保护下熔炼并利用Ar气除气,铸件抗拉强度比不除气时提高了21%,伸长率提高了50%。     

AZ91镁合金旋转喷吹除气理论分析及实验研究

通过分析旋转喷吹除气过程中氢在惰性气泡表面和金属熔体/空气界面的质量传输,建立适用于镁合金旋转喷吹除气的理论模型.通过计算,分析工艺参数对除气效率的影响.结果表明:随着旋转喷吹转速由230 r/min增大到330 r/min时,熔体中气泡总表面积由1.49×10-2m2增大到3.44×10-2m2,这增大了熔体中氢向气泡的单位时间扩散量,从而使除气效率随着转速的增加而增大.利用减压凝固方法对旋转喷吹除气的效果进行实验验证,实验结果与理论模型计算结果吻合较好.该模型可以用来指导镁合金熔体除气工艺的优化.