含鈧鋁硅合金熔煉工藝研究

1、中 北 大 學(xué) 2011 屆 本 科 畢 業(yè) 論 文第 1 頁(yè) 共 38 頁(yè)1 緒 論工業(yè)生產(chǎn)中,特別是在運(yùn)輸機(jī)械的生產(chǎn)中,為了追求美觀和減輕自重、減少油耗，從而采用鋁合金代替鋼鐵材料的事實(shí),已越來越為人們所公認(rèn)?，F(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大型、復(fù)雜和高強(qiáng)度化發(fā)展,優(yōu)質(zhì)鋁合金鑄件應(yīng)用日益增多,對(duì)鋁合金的綜合性能也提出了更高的要求,既要求有較高的力學(xué)性能,又要求具有優(yōu)異的鑄造性能。目前應(yīng)用廣泛的Al-Si系鑄造鋁合金是一種具有優(yōu)良鑄造性的工程

2、用鋁合金材料,各國(guó)都有類似成分的牌號(hào),見表1-1。表1-1 各國(guó)鑄造Al—Si合金牌號(hào)及技術(shù)參數(shù)國(guó)家 牌號(hào) 抗拉強(qiáng)度/MPa 延伸率/%ZL101 220 1ZL101A 270 2ZL114A 290 2 中國(guó)ZL116 290 2356.0 207 3A356.0 234 4 美國(guó)A357.0 283 3G- AlSi7Mg 230 2德國(guó)Wa/ 3. 2371. 6ISO Al - Si7Mg 230 1日本 AC4C 226 3

3、鋁合金密度小而強(qiáng)度高，故在航空航天工業(yè)鑄件中得到廣泛的應(yīng)用。在鋁合金中，Al—Si系合金具有優(yōu)良的鑄造性能，如流動(dòng)性好、氣密性好、收縮小、熱裂傾向小等，但在未經(jīng)任何處理狀態(tài)下其力學(xué)性能卻一般。如果提高它的力學(xué)性能，尤其是強(qiáng)度、韌性同時(shí)都較高，使其能更為廣泛地應(yīng)用，一直是人們所關(guān)注的問題。中 北 大 學(xué) 2011 屆 本 科 畢 業(yè) 論 文第 3 頁(yè) 共 38 頁(yè)應(yīng)的化合物,它在空氣中容易失去金屬光澤,在 500℃～800℃的條件下能夠

4、被空氣中的氧氣所氧化,生成氧化鈧。此外,在高溫下還能與鹵素、氫、硫、磷、氮、硅和硼等元素起作用,生成相應(yīng)的二元化合物。如果鈧生成化合物以后,則呈穩(wěn)定的正三價(jià)陽(yáng)離子。例如,在一定條件下可生成 Sc2O3、Sc(CH)3、ScCl3、ScF3、ScI3、Sc2(SO4)3 和 Sc(NO3)3 等。由于金屬鈧具有許多特殊的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì),致使科學(xué)家對(duì)它極感興趣。因此,近年來鈧的應(yīng)用開拓,日益廣泛,效果顯著。鈧的氧化物、硝酸鹽、高氯酸鹽和

5、硫酸鹽等鹽類,往往帶有結(jié)晶水,且性質(zhì)穩(wěn)定易溶于水。鈧在水溶液中某些性質(zhì)類似稀土,特別是重稀土,如生成草酸鈧,氟化鈧，硫酸鈧復(fù)鹽的沉淀物。鈧與酒石酸銨作用生成復(fù)鹽沉淀物,在600℃下則分解生成氧化鈧。由于鈧及其化合物的制品獲得的時(shí)間較晚,故致使對(duì)鈧及其化合物的物理化學(xué)性質(zhì)的研究很不夠,基本參數(shù)不多,這在很大程度上限制了鈧和其化合物用途的開發(fā)利用。圖1-2給出了幾種稀土元素的電負(fù)性。圖 1-2 稀土金屬電負(fù)性與稀土元素的關(guān)系1.1.2 鈧的