镍铝青铜电磁冶金工艺及夹杂物分析(附件)【字数:10848】

摘 要摘 要随着工业的发展,普通熔铸工艺生产的镍铝青铜合金已经不能满足人们对其性能的要求,将电磁工艺应用于镍铝青铜的铸造中已经成为一个迫不及待的问题。本次毕业设计利用非真空高频感应炉来熔炼镍铝青铜合金,并在镍铝青铜合金凝固时加入电磁搅拌工艺。本次实验利用蔡司显微镜来观察经过不同电磁搅拌强度的镍铝青铜合金试样的金相组织有何区别。并用洛氏硬度计来测量试样的硬度,用电导率测量仪来测定试样的电导率。实验中不同强度的电磁搅拌是通过调节非真空高频感应炉的功率得以实现的。在镍铝青铜合金试样凝固时,将非真空高频感应炉的功率分别调至2KW,3KW,4KW以获得不同强度的电磁搅拌。通过实验得知,没有经过电磁搅拌的镍铝青铜试样的晶粒较为粗大,硬度和导电率都较低。而经过电磁搅拌的镍铝青铜试样组织致密,晶粒细小,并且硬度和导电率都有明显的提高。因此通过电磁搅拌之后镍铝青铜的性能可以得到更好的改善。关键词镍铝青铜;电磁搅拌;金相;硬度
目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 镍铝青铜的应用概况 1
1.2.1 镍铝青铜在海洋工程的应用 1
1.2.2 镍铝青铜在焊接和热喷涂的应用 3
1.2.3 镍铝青铜在防爆工具和其他方面的应用 3
1.3 镍铝青铜的铸造工艺的研究发展概况 4
1.4 电磁冶炼工艺的发展 4
1.5 电磁冶金工艺的应用 5
1.5.1 电磁冶炼 5
1.5.2 电磁搅拌 6
1.5.3 电磁制动冶金 7
1.5.4 软接触电磁连铸技术 7
1.5 电磁搅拌在国内外的发展 8
1.6 本课题研究内容 9
第二章 实验原料与设备 10
2.1 实验材料 10
2.2 实验仪器 10
2.2.1 电火花数控线切割机床 10
2.2.3 箱式电阻炉 11
2.2.2 非真空高频感应炉 11
2.2.3 金属试样抛光机 12
2.2.4 金相显微镜 12
2.3.4 洛氏硬度计 13
2.3 实验所需试剂 13 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });

 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072* 

2.4 实验过程中需注意事项 14
第三章电磁搅拌法制备镍铝青铜铸锭 16
3.1 搅拌的工作原理 16
3.3 经过不同电磁搅拌强度试样的制备 17
3.3.1 材料的准备 17
3.3.2 镍铝青铜试样的制备 17
3.4 试样的处理 18
3.5 铝青铜试样的金相分析 18
3.5.1 未经过电磁搅拌试样金相 19
3.5.2 功率为2KW下的试样金相 20
3.5.3 功率为3KW下的试样金相 20
3.5.4 功率为4KW下的试样金相 21
3.6 硬度测试和电导率测试 22
3.6.1 硬度测试 22
3.6.2 电导率测试 23
3.7 本章小结与磁场强度的计算 24
3.7.1 磁场强度的计算 24
3.7.2 本章小结 25
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
第一章 绪论
1.1 引言
伴随着现代科学技术的进步,人们对材料性能的要求也越来越高。高技术的出现,促进了高性能材料的发展,因此,人们发明出一种新型材料——镍铝青铜合金。镍铝青铜主要是以Fe,Ni,Mn等合金元素组成的铝青铜,因为具有优良的耐腐蚀性能和力学性能而被广泛应用于船用螺旋桨,泵,阀门及其他耐腐蚀耐磨部件[1]。在焊接和防爆工具方面,镍铝青铜合金同样得到一些应用。
根据实际的需要,镍铝青铜合金中也需要加入一些如锡、铬、稀土等微量元素来改变其性能以满足人们对其材料性能的要求。但是随着科技的不断进步,通过普通的铸造工艺来铸造镍铝青铜合金已经不能满足人们对其性能的要求。因此将电磁冶金工艺应用到镍铝青铜的铸造中是一件迫在眉睫的事情。本次科研就是利用电磁搅拌来制备镍铝青铜试样,并研究其性能与用普通熔铸工艺制备的镍铝青铜试样有什么不同。
1.2 镍铝青铜的应用概况
1.2.1 镍铝青铜在海洋工程的应用
目前,镍铝青铜是在海洋工程中最主要的应用就是制作船舶的螺旋桨。科研人员发现镍铝青铜合金具有如下的优异性能:(1)镍铝青铜合金具有较高的抗拉强度和抗腐蚀疲劳强度;(2)镍铝青铜合金在海水中具有很强的耐腐蚀性能和抗空泡腐蚀性能;(3)在相同的船用发动机功率下,用镍铝青铜制造的螺旋桨的转动惯量更小,比用黄铜制造的螺旋桨小了约15%~20%,因此提高了螺旋桨的承载能力。
早在上世纪70年代,世界上的几个造船强国就已经开始使用镍铝青铜作为制造船用螺旋桨的材料。我国从上世纪70年代也开始研用镍铝青铜制作螺旋桨。中国船级社更是对铜制螺旋桨作出了详细的规定,对合金的成分(wt%)要求是Cu 77~82、Al 7.0~11.0、Mn 0.5~4.0、Zn 0.1、Fe 2.0~6.0、Ni 3.0~6.0、Sn 0.1、Pb 0.03,力学性能要求是σb≥500MPa,σp0.2≥245 MPa,伸长率不小于14%[2]。
各国的镍铝青铜螺旋桨的成分使用情况如表11。
表11 世界各国镍铝青铜螺旋桨材料的成分
国别
化学成分/%
力学性能
腐蚀疲劳强度
Cu
Mn
Al
Fe
Ni
杂质
σb
MPa
σp0.2
MPa
σ0.1
MPa
HB
MPa

中国
余量
1.0~2.5

版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑,转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1483.html

好棒文