熔鹽電解法制備鋁鈧合金及其微觀結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、本文主要介紹了實(shí)驗(yàn)室條件下小型電解槽的設(shè)計(jì)與制作,使用電解槽測(cè)試并電解出純鋁、鋁鈦合金和鋁鈧合金,分析探討了鋁鈧合金的細(xì)化效果和細(xì)化機(jī)制。
　　 電解體系采用冰晶石.氧化鋁作為電解實(shí)驗(yàn)的主要體系,氟化鎂和氟化鈣作為添加劑。在電解的過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,做了大量的改進(jìn)并付諸實(shí)踐,以保證電解過(guò)程有序的進(jìn)行。比如:把原來(lái)陰極的棒狀結(jié)構(gòu)改為盤(pán)狀,原來(lái)陽(yáng)極的筒狀改為圓柱狀,提高了電流效率;所選用的石墨由原來(lái)的高純石墨換為粗石墨克服了陰陽(yáng)極的

2、斷裂問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多次改進(jìn),最終設(shè)計(jì)和制作出一套易操作、高效率的電解設(shè)備,并使用它在單次實(shí)驗(yàn)中制備出約1公斤的鋁鈧合金。
　　 對(duì)熔鹽電解法制備的鋁鈧合金成分及微觀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了分析。結(jié)果表明電解制備的鋁鈧合金細(xì)化效果明顯優(yōu)于熔配制備的合金。隨著含鈧量的增加,細(xì)化效果也越來(lái)越顯著。和電解法相比較,熔配法制備的鋁鈧合金不但晶粒細(xì)化效果不明顯,而且鈧的分布也不均勻,容易出現(xiàn)偏聚現(xiàn)象。鈧對(duì)鋁合金晶粒的細(xì)化作用主要因?yàn)锳l3Sc與Al有高匹配

3、性,兩者晶格的錯(cuò)配度小于1％。Al3Sc符合作為非均質(zhì)形核的結(jié)構(gòu)條件,能很好的潤(rùn)濕基體的晶粒,減小兩者之間的接觸角,使Al3Sc相和基體晶粒接觸的結(jié)晶面具有比較小的表面張力,有利于非均質(zhì)形核的形成,能夠達(dá)到細(xì)化晶粒的目的。
　　 對(duì)熔鹽電解法制得的鋁鈧合金晶粒的面積、平均直徑、長(zhǎng)半徑、短半徑和長(zhǎng)短徑之比進(jìn)行定量測(cè)量和計(jì)算,繪制出晶粒的特征尺寸隨著鋁鈧合金中鈧含量增加的變化曲線圖;并采用概率密度分布具體分析了上述特征尺寸的分布圖。