2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、電解鋁行業(yè)中,陽(yáng)極被譽(yù)為“鋁電解槽的心臟”。陽(yáng)極結(jié)構(gòu)中鋼爪和炭塊間通過(guò)澆鑄磷鑄鐵連接,磷鑄鐵的成分、組織及性能是影響陽(yáng)極組裝質(zhì)量和鐵-碳?jí)航档年P(guān)鍵因素。
  本文采用OM觀察、SEM觀察、沖擊試驗(yàn)、電阻率測(cè)試、熱膨脹試驗(yàn)、高溫抗氧化試驗(yàn)以及電化學(xué)腐蝕試驗(yàn),研究了磷含量和銅含量對(duì)鋁電解陽(yáng)極用磷鑄鐵組織、沖擊性能、電阻率、熱膨脹性能、高溫抗氧化性能以及電化學(xué)腐蝕性能的影響。
  研究結(jié)果表明,含磷量為0.49 wt.%~1.92

2、 wt.%時(shí),磷鑄鐵鑄態(tài)組織主要由鐵素體+少量珠光體+石墨+磷共晶等組成;且隨著磷含量的增加,磷共晶與粗大星狀石墨逐漸增多。磷含量為1.5 wt.%時(shí),加入0.41 wt.%~1.52 wt.%的銅后,磷鑄鐵鑄態(tài)基體組織為珠光體+極少量鐵素體,石墨和磷共晶得到細(xì)化。經(jīng)800℃×24h退火后,磷鑄鐵基體組織轉(zhuǎn)變?yōu)槿F素體,石墨變粗,磷共晶中的顆粒狀珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體。
  磷鑄鐵的沖擊韌性隨著磷含量的增加逐漸降低,磷含量由0.49

3、wt.%增加到1.92 wt.%時(shí),沖擊韌度由0.72 J/cm2下降到0.60 J/cm2。加入銅元素后,沖擊韌性有所提高,磷含量為1.5 wt.%時(shí),銅含量由0.41 wt.%增加到1.52 wt.%時(shí),沖擊韌度由0.74 J/cm2提高到0.81 J/cm2。沖擊斷口均呈現(xiàn)脆性斷裂形貌,其中包含沿晶斷裂,石墨解理以及沿石墨、磷共晶與基體邊界斷裂等形貌。
  隨著磷含量的增加,磷鑄鐵的電阻率先升高后降低。含磷1.02 wt.%

4、時(shí),電阻率最大,為1.239×10-6Ω?m;含磷1.92 wt.%時(shí),電阻率最小,為1.057×10-6Ω?m。加入銅元素后,電阻率有所降低,且隨著銅含量的增加,電阻率先升高后降低,含銅0.41 wt.%時(shí)最小,為9.21×10-7Ω?m;含銅1.13 wt.%時(shí)最大,為9.77×10-7Ω?m。
  磷鑄鐵的熱膨脹率及熱膨脹系數(shù)隨著磷含量的增加逐漸減小,20~800℃平均熱膨脹系數(shù)為(13.47~14.42)×10-6 K-1

5、。加入0.41 wt.%~1.52 wt.%銅后,磷鑄鐵的熱膨脹率及熱膨脹系數(shù)得到提高,且隨著銅含量的增加,呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì),當(dāng)磷含量為1.5 wt.%時(shí),20~800℃平均熱膨脹系數(shù)為(14.03~15.15)×10-6 K-1。
  隨著磷含量的增加,磷鑄鐵的高溫氧化增重先升高后降低。800℃氧化60h后,磷鑄鐵表面出現(xiàn)不同程度的氧化皮脫落現(xiàn)象,氧化100h后,氧化增重為(0.14~0.22)mg/mm2。加入銅元素后,

6、抗氧化性能得到改善,且隨著銅含量的增加,磷鑄鐵的氧化增重逐漸減小,800℃氧化100h后,氧化增重為(0.09~0.15) mg/mm2,無(wú)氧化皮脫落現(xiàn)象。
  隨著磷含量的增加,磷鑄鐵的腐蝕電流密度逐漸增加,腐蝕電位逐漸降低,耐腐蝕性能降低。加入銅元素后,磷鑄鐵的耐腐蝕性得到改善,且隨著銅含量的增加而逐漸提高。
  綜合本試驗(yàn)磷和銅對(duì)磷鑄鐵組織及各項(xiàng)性能的影響規(guī)律,本文建議鋁電解陽(yáng)極用磷鑄鐵各元素成分范圍選擇為:C:3.2

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