调压铸造中铝液真空除气的热力学和动力学分析

从热力学角度对调压铸造中的铝液真空除气过程进行了分析,并对真空除气动力学环节进行分析,推导出铝液平均氢浓度与真空处理时间的数学模型,为调压铸造真空除气的压力规范设计提供了参照依据.     

s调压铸造中铝液真空除气的热力学和动力学分析

从热力学角度对调压铸造中的铝液真空除气过程进行了分析，并对真空除气动力学环节进行分析，推导出铝液平均氢浓度与真空处理时间的数学模型，为调压铸造真空除气的压力规范设计提供了参照依据。     

铝合金真空除气过程的热力学可能和动力学限制

铝真空除气的可能性熔解在铝中的主要气体是氢,在一定的温度下熔体中氢的平衡浓度与气体相中的蒸气压的平方根成正比,即决定于西维尔氏规律。在生产实际中的熔融铝中溶解的氢,就氢—铝系统来说在热力学上是不稳定的,并且应发生分解(图1),因为它们存在于熔体中,氢的压力必须比大气中氢的压力大4个数量级。在这样条件下,不必采取任何除气手段和方法,熔体除气应自然进行到氢含量小至0.01毫升/100克的程度。但是,实际上达不到这种程度。原因在于熔炼与铸造实际条件不仅与二元系统,而且与更复杂的多元系统——熔体—     

钢液真空除气法及其装置

英国 Brgan donkin 公司提出了一种钢液真空处理装置(见附图)。钢液从钢包流到真空室2上面的中间包1内,然后经水口3流到易熔片4上,易熔片熔化后,金属即流到真空室中由煤气烧嘴5预热好的浇包6内。这样钢液在流注状态下进行了第一次除气。当钢液充满浇包6后即将它倾转,使钢     

铝合金的真空除气

我厂在采用炭坩埚炉熔炼铝合金时,由于吸气严重,铸件时常出现针孔,特别在南方的霉雨季节,由于空气中的湿度大,产生针孔尤其严重,致使大量的铸件报废.虽然曾采用过氯化锌、四氯化碳、六氯乙烷、通入70%氮气和30%氯气混合气体等除气办法处理,但始终无法彻底解决问题.一九六六年,我们采用真空处理去气,才彻底解决了问题,后来我们将焦炭炉改为电阻炉,效果更好,目前生产中铸件没有因针孔而报废的.     

铝合金的真空除气

生产铝合金优质铸件必须精细地精炼液体金属,藉助熔渣萃取氧化物和从其中除去氢。从金属熔体中除氢常常是用向熔体鼓吹对氢是活性的气体的方法来实现。气体可以从瓶罐中送入,或者由在液体合金温度下精炼物质的分解,例如六氯乙烷或氟硅酸钠分解而产生。从熔池排出的气体可能是有毒的,因为其中有氯、氟和其挥发性化合物,这是这种除气法的严重缺点。     

铝及其合金的现代真空除气法

在金属熔体真空处理时,由于压力降低而引起的反应,对熔体起着精炼作用.属于这类过程的有:1、按2H_(Me)={H_2}反应式以降低熔体镜面上气体分压力的办法从金属中除去溶解在其中的气体.2、取决于压力的加速化学反应,例如,在钢水中碳按C_(Me) O_(Me)={CO}反应式氧化成为一氧化碳.3、蒸气压超过被精炼金属蒸气压的各元素被馏出,例如,钠按Na_(Me)={N_2}反应式馏出.     

真空除气用蒸汽喷射泵

一、前言钢液的真空除气起初是为了除氢的一种精炼法,现在已发展到藉钢液中碳分脱氧的阶段。因此,工作压强须由初期的数乇降到目前的0.1乇或降到0.1乇以下。此外,处理容量也逐渐增加,最近,处理容量普遍已达100吨以上。除气用的抽气泵,长期以来一直是使用回转油泵为辅助泵的机械增压泵。但是,最近的除气用的抽气系统具有大抽气     

复式真空除气裝置

本发明是叙述实现钢液真空处理过程连续作业的复式真空除气装置。正常用的D—H真空除气装置上几乎不可能进行连续的作业。其主要原因是由于真空罐需要更换,而更换真空罐内已损坏的耐火砖时,从开始更换到新砌的真空罐投入生产,至少需要90～100小时。因此,为了进行连续作业,最少必须设置两台相同的装置。这样就使装置的设备费和维修费增大,在使用上也会带来很多不利,而这些都是众所周知的。     

铜液中的热力学模型计算

用模型计算了１４７３Ｋ下铜液中组元的，和组元间的活度相互作用系数，结果表明计算值能较好地符合实验值，和的符号一致率分别达到了８５％和１８７．５％。影响Ｉｎｙ和的主要因素是溶质ｉ和溶剂Ｃｕ的电子密度ｎｗｓ，电负性和摩尔体积Ｔ。     

滴流除气和钢包除气

本文叙述了滴流除气和钢包除气的历史发展,阐明了真空冶金和有关反应的理论,并比较了现有各类真空除气装置。本文还论述了真空处理的程度,而且参照工作结果进一步确认了用不同真空除气法获得的结果。     

铜液真空处理的研究

一、前 言 目前,国内制造大型船用螺旋桨的高锰铝青铜合金(ZQAl 12-8-3-2)是在反射炉中熔炼,铜液中含有大量气体,浇注前需要进行除气净化。以往采用的除气方法是包底吹氮工艺。 包底吹氮工艺虽比两次熔炼工艺和加入氯化物精炼工艺都好,但在生产中也暴露了下列缺点,需要加以改进。     

Sharon钢铁公司的钢流真空除气设备

真空室 Sharon钢轶公司的真空室由两个圆筒形钢罐组成。每个罐内径为5.2米、高度为7.6米,均可以容纳108吨的钢包或99吨的钢锭模。真空室下部(占真空室总高1/。夕为固定式的,装有值径为1219.2     

镍电解阳极液深度除铜

将"活性硫化镍法"所用的除铜试剂"硫化镍"视为先导化合物,按电子等排原理,通过分子修饰进行类型衍化,修饰阴离子,以一种新设计的含硫化学结构取代S2-,得到的新型除铜剂为NAS和硫化镍混合物.结果表明:当NAS纯度α≥73%(NAS在混合物中所占比例)、除铜剂用量为理论量的1.2倍、溶液pH值为4.0、反应温度为60℃时反应80 min后,采用新型除铜剂从镍电解阳极液中除铜,除铜后溶液中的铜浓度c(Cu2+)可降至1.57×10-5mol/L,除铜渣中铜镍质量比不小于25,远优于工业生产的要求(c(Cu2+)≤1.57×10-5mol/L,渣中铜镍质量比不小于15);NAS在自然条件下放置62 d后,其除铜效果仍然能够满足生产要求,且NAS在除铜过程中没有引入有害离子进入溶液.     

镁合金熔液除气工艺优化及其机理的研究

利用镁合金快速定量测氢仪研究了通Ar对AZ91镁合金熔体除气的效果,以及通Ar流量、通Ar时间及精炼温度三因子对精炼效果的影响.运用正交试验方法找到了通Ar除气工艺的最佳工艺参数匹配,即通Ar流量为1～1.5L/min,通Ar时间为20～25min,镁液温度为725～750℃.从热力学角度对镁液的除气机理进行了深入探讨,建立了导入镁熔体中惰性气体体积的定量热力学关系式.并进行了动力学方面的分析,通过试验发现,在理想条件下所推导的除气速率动力学方程式只能作为实际工程参考,理论计算与实际数值由于多个因素的影响无法较好吻合.     

差压铸造铝合金的复合真空除气

本文研究了差压铸造过程中ZL201合金液的真空除气工艺,测定了不同除气条件下铝液的含氢量。试验表明:常规精炼后立即真空除气,可在较低的真空度下获得良好的除气效果。除气后,合金的常规机械性能有不同程度的提高。     

碳纤维增强铝基复合材料熔体真空除气

为解决搅拌铸造法制备的碳纤维增强铝基复合材料气孔率过高对材料性能的破坏问题,在熔体搅拌混合结束后,增加真空除气的工艺减少复合材料中的气体。采用阿基米德法测量了复合材料铸锭的相对密度,研究了碳纤维增强A356合金基复合材料熔体在0.03MPa的真空度下,真空炉温度、除气时间对复合材料铸锭致密度的影响。结果表明,当炉温为700℃、除气2min,即可将复合材料铸锭的气孔率降低至2%以下。通过扫描电镜观察了复合材料铸锭的组织,结果显示界面完好,未发现气孔。     

铝合金液除气板的试验研究

研究了两种材料制作的除气板,分析了有机添加物含量和工艺参数对除气板透气性的影响,分析了特制石墨除气板的气泡分布状态,并通过水模拟试验对工艺参数进行了优化.结果表明,两种除气板产生的气泡细小、均匀,数量适中,经对铝液的实际除气处理,ZLIOIA合金液的密度大于2.62g/cm3,针孔度等级小于二级.     

Ni-Cr合金真空钎焊金刚石界面反应的热力学与动力学分析

采用Ni-Cr合金钎料，适当控制钎焊工艺，实现了金刚石与钢基体的高强度连接。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)及X射线衍射结构分析了真空加热条件下，Ni-Cr合金钎料与金刚石之间的界面反应，探讨了钎料与金刚石界面处碳化物的形成机理。结果表明，Ni-Cr合金钎料中的Cr和少量Si在金刚石表面富集并与金刚石中的C发生反应生成Cr7C3、Cr3C2碳化物，其中Cr7C3呈笋状生长，Cr3C2呈片状，可能有少量SiC生成。金刚石与钎料的界面形成了金刚石＼SiC、Cr3C2＼Cr7C3钎料的梯度材料，实现了Ni-Cr合金与金刚石的冶金结合。     

微生物致裂的热力学和动力学分析

现场调查和实验研究均证实了微生物致裂的存在并提出了合理的机理模型,但是缺乏微生物致裂的热力学和动力学理论分析。基于Gutman的力学-化学交互作用理论、微生物能量学和腐蚀电化学理论,本文尝试给出SRB/NRB致裂的热力学和动力学解释。热力学计算结果表明,应力和SRB/NRB共同作用下金属材料腐蚀反应的摩尔Gibbs自由能下降,腐蚀反应向环境释放出更多的热量,从热力学上来说具有更高的腐蚀趋势。与SRB腐蚀和SRB致裂相比,铁基金属材料NRB腐蚀和NRB致裂具有更强的热力学倾向。动力学分析表明,外加应力和微生物共同作用下金属材料腐蚀速率和微裂纹扩展速率加快。本工作的研究结果能丰富人们对金属材料菌致开裂行为的认识。