稀土在铸铝熔液净化处理中的行为

《稀土在铸铝熔液净化处理中的行为》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、上海大学硕士毕业论文摘要随着近代机械制造工业如航空航海，汽车工业，石油化工，电信和原子能及空间技术等工业的崛起，具有密度小，重量轻，比强度高等有点的铝合金的使用量日益增加，铸造铝合金由于具有其优良的铸造性能而成为目前应用最广的一类合金，在国民经济中占有重要的地位。但在铸造铝合金的熔炼过程中，活泼的铝易和大气中的水蒸气发生发应，在凝固后的铸件中形成氢气孔和氧化夹杂，严重恶化了合金的使用性能。稀土变质净化处理技术是一种有效的精炼处理方法，可有效去除铸铝合金熔体中的气体和A12氏氧化夹杂，提高合金的性能，从而在工厂里得到了广泛的应用。本文以纯Al,

2、AISi6,AlSil2Cu,AlSil2和AlSi18几种合金为研究对象，考察了稀土元素及其不同含量对铸铝合金熔体中的气体(氢)和氧化夹杂的的去除效果。通过吸氢试验、二次离子质谱、扫描电镜及能谱、X-rav衍射等方法测定了稀土对熔体的精炼机理。取得了下列结果:1.在铸铝合金熔体中加入适量稀土La或Ce可有效降低合金中的的气孔含量及其尺寸。在AlSil2Cu合金中加入0.2%的RE，即使合金保温5小时，其断面针孔率仍保持在一级水平。说明稀土元素在铸铝合金中可以有效净化熔体中H,是一种优良的净化剂。并且随稀土含量的增加其除气净化效果越好。当稀土

3、加入量为0.6%时，金属型冷却的合金中就完全没有了气孔，达到最好的除气净化效果。2.稀土元素Cc加入纯铝熔体中可有效去除熔体中的氧化夹杂，尤其可有效去除常规精炼方法难以去除的细小弥散的氧化夹杂，达到净化铝熔体的目的。并且随着稀土含量的增多去除夹杂的效果越好，本实验中加入。6,a%的RE除杂效果最好。3.稀土在纯铝中的固溶度很小，富余的稀土与铝形成金属间化合物REA1,。吸氢试验表明，这种金属间化合物REA1:具有吸氢的功能，吸氢量为0.5978cm3)H-)/9(REAI4)。因此在纯铝熔体中稀土除与氢形成稀土氢化物外，稀土金属间化合物的这种

4、吸氢功能也是除气的重要机理。4.稀土在Al-Si合金中以两种状态存在:(1)少量的固溶态;(2)形成Al-RE-Si金属间化合物。化合物中稀土含量La:15.03%，Ce:25.37"%,Al:53.44'上海大学硕士毕业论文%，Si:6.16%。化合物中的稀土元素均匀，而Al和Si元素分布不均，局部有富集。5.离子质谱分析表明，A1-Si合金中加入的稀土与氢发生两方面的作用:(1)与氢发生发应，生成稀土氢化物REH_;(2)形成的Al-RE-Si富稀土相中有氢的富集。稀土元素对铝液除气净化的功能是由稀土元素与氢发生的两种相互作用的结果。6纯

5、铝熔渣主要相组成为Al和A1203，但对加稀土后的熔渣进行X一射线衍射发现，其相组成主要为Al和REAI4，不再含有A1203夹杂。这说明活泼的稀土与熔体中的氧化夹杂发生反应，从而改变了纯铝熔渣的相组成。7.在铝熔体中稀土与氧化铝夹杂的反应过程是一个Ce原子逐步置换Al原子、形成Ce-O键的过程。这种Ce-0键在凝固过程中与熔体中的Ce原子及Al原子相结合，产生了两种不同含氧量的Ce-AI-O多元相。关键词:铸造铝合金;稀土精炼;吸氢;稀土氢化物:Ce-AI-O多元化合物上海大学硕士毕业论文AbstractWiththedevelopment

6、ofmechanicalindustriessuchasautomobile,petrochemicalindustry,telecommunication,astronauticsandsoon,aluminumalloysareappliedincreasinglybecauseoftheirlowdensity,lightweightandspecificstrength.Castingaluminumalloysareusedextensivelyandhaveimportantpositionintheworldasitsexcel

7、lentcastingproperties.ButaluminumalloyscanreactonmoistureeasilywhentheyaremeltedintheairtoproducetheporositiesandA1203impuritiesinthealuminumproducts，whichaggravatetheirmechanicalpropertiesofalloys.Becauseoftheirspecialfunctionsinthemodifyingandrefiningtoaluminumalloys,ther

8、areearths(RE)elementsareusedinmanyaluminumfactories.Butsomeproblemssuchasrelationb