微合金元素对铝圆杆性能的影响

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1、昆明理工大学硕士论文摘要摘要本论文通过正交实验，完成了上百炉试样的熔炼和筛选，最终优化出几种最佳配方试样，经性能测试比较，其综合性能远优于国家标准。论文结合热力学理论计算，分析了工业纯铝中硼和稀土的作用机理，并通过对电阻率的测量、对金相组织和扫描显微组织的观察、以及对能谱的分析，进一步完善了硼和稀土与工业纯铝中杂质元素相互作用的基本理论，弱化了硼和稀土在改善工业纯铝导电性机理方面存在的争议。论文主要从以下三个方面进行了研究：1．考察了硼对工业纯铝导电性的影响。采用扫描电镜和能谱分析，并结合热力学计算，分析

2、研究了工业纯铝中添加硼后的相组成和分布。研究结果表明：硼跟工业纯铝中的Ti、v、Cr、Mn等微量杂质元素作用，反应生成复杂硼化物，有效降低了这些杂质元素对导电性的有害影响。得出了硼最佳添加量的计算公式，采用该公式计算得出的硼最佳添加量与实验结果较吻合。硼还能有效细化晶粒。2．考察了稀土对工业纯铝导电性的影响。采用扫描电镜和能谱分析，并结合热力学计算，分析研究了工业纯铝中添加稀土后的相组成和分布。研究结果表表明：稀土跟工业纯铝中的基本杂质元素Fe、Si作用，反应生成复杂稀土化合物，有效降低了Fe、Si对导电

3、性的有害影响。得出了稀土最佳添加量的计算公式，采用该公式计算得出的单一稀土添加量与实验结果比较吻合。由于混合稀土由于成分复杂，其对工业纯铝导电性的影响与单一稀土差别较大，还没有混合稀土最佳添加量的计算公式，但实验分析证实混合稀土的晶粒细化效果较单一稀土强得多。3．考察了稀土和硼复合处理对工业纯铝导电性的影响。采用扫描电镜和能谱分析，并结合热力学计算，分析研究了工业纯铝中添加稀土和硼后的相组成和分布。研究结果表明：稀土和硼复合加入工业纯铝中，反应生成物更加复杂，除生成稀土硼化合物外，还生成稀土硼与Fe、Si

4、元素的复杂化合物和稀土硼与Ti、V、Fe、cr、zr等的复杂化合物(稀土硼化物)，以及其它一些杂质元素化合物。同时也起到细化晶粒作用。总括实验结果，最终得出“硼化处理”和“稀土处理”的实质是：各自降低相应的杂质元素对导电性的有害影响，生成复杂硼化物或稀土化昆明理工大学硕士论文摘要台物，起到除杂作用。同时细化了晶粒。从而使铝导体在保证具有良好导电性能的基础上。提高铝导体的机械性能。使铝的综合性能得到大幅提高。最后特别重要地讨论提出了稀土和硼复合处理的新工艺，以进一步提高和改善铝材的综合性能。关键词：导电铝杂

5、质元素硼化物稀土化合物稀土硼化物中间合金复合作用电阻率U墨塑墨兰查兰堡主堂堡垒查————竺坚竺LAbstractInthisthesis，overonehundredsampleshadbeenmeltedinthefurnaceandscreencalssification．Finally，thecompositionsofAI-Re·Balloyswereoptimized．Comparedwiththenationalstandards，thealloys’generalpropertiesexce

6、lledgreatly．Joinedwiththetheoreticallythermodynamiccalculation，theeffectmechanismsofrare-earth(RE)elementandboronelementwhichwereaddedintoaluminumwereanalyzedinthethesis．Andtheresistivitymeasurementofaluminumconductor，microstruetureobservationthroughtheop

7、ticalmicroscopeandSEM，andphasecompositionanalysisthroughtheEDSwereadoptedintheexperiments．Therefore，themechanismsthatREandboronelementsinteractswithimpurityelementsinthealuminumwerefurtherperfected．ThedisputesonthemechanismsthatREandboronelementscouldbeus

8、edtoimprovetheconductivityofthealuminumconductorscouldbeminishedbythepresentworks．Onthebasisofthese·theeffectsofREandboronelementsontheCOnductivityofaluminumconductorswerestudiedfromthreeaspectsasfollowed：1，Theeffec