电脉冲作用下铝铜合金铸造织构转变及其对耐蚀性的影响

来源 :辽宁工业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:caoerduo
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Al-Cu合金以其铸态下优良的耐热性,及良好的机械性能与工艺性能在生产中广泛应用。但其存在晶间耐蚀性较差的缺点,会使金属的物理性能急剧下降,造成严重的安全隐患。因此,研究电脉冲作用下Al-Cu合金铸造织构的转变机理及其对耐蚀性的影响,揭示其作用本质,对于该类材料的使用以及提高材料的性能有着极为重要的意义。本文以Al-5%Cu合金为研究对象,分别进行熔体电脉冲处理和液固两相区电脉冲处理,观察和分析合金的宏观组织,使用X-射线衍射仪检测其织构,研究电脉冲对其铸态织构的影响,最后采用电化学工作站检测其耐蚀性,通过铸态织构的变化探讨熔体电脉冲处理对耐蚀性的间接影响。通过分析实验现象,解释了脉冲电磁场和温度场对柱状晶生长的影响机理。实验结果表明,(1)熔体电脉冲处理时,随着脉冲电压的升高,宏观组织内柱状晶的出现与否具有周期性;随着脉冲频率的增大,柱状晶区域逐渐减小,当频率为15Hz时,柱状晶消失,试样组织中全部为细小的等轴晶。(2)液固两相区电脉冲处理主要有两方面影响:一方面会使表层晶粒平整;另一方面,电脉冲会缩小柱状晶区,并降低内部等轴晶的尺度。(3)熔体电脉冲处理会对Al-5%Cu合金的铸造织构产生重要影响,在温度场与脉冲电磁场的耦合作用下,常温金属型冷却条件下,电脉冲对柱状晶生长的抑制效果显著,而500℃条件下,其抑制效果消失。整体来看,随着温度场的减弱,织构的总体积分数逐渐减小。(4)电脉冲对Al-5%Cu合金耐蚀性的影响显著,通过改善Cu原子的偏析,显著改善合金的耐蚀性;随着温度场作用的减弱,电脉冲对合金耐蚀性的改善效果逐渐增强。
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