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《功率超聲對鑄鋼凝固行為的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、上海大學碩士學位論文摘要利用功率超聲對金屬凝固過程進行處理可以細化金屬的凝固組織,提高金屬的力學性能。國內(nèi)外很多學者對這一現(xiàn)象進行過大量研究,并取得了很多成果。但由于超聲變幅桿不耐高溫超聲腐蝕,使得利用功率超聲對高溫合金影響的研究進展緩慢,從而限制了這種高效、無污染的物理細晶技術在實際生產(chǎn)中的應用。本文在課題組前期工作的基礎上,研究了功率超聲對TIO鋼和1Crl8Ni9Ti不銹鋼凝固行為的影響。本研究采用專利技術——“自吸式變幅桿”,通過側(cè)部導入功率超聲方式對鑄鋼的凝固過程進行處理,研究功率超聲處理對TIO鋼和1Crl8Ni9Ti凝固冷卻曲線、凝固組織以及力學性能等的影響。
2、研究發(fā)現(xiàn),功率超聲處理能夠降低T10鋼和1Crl8Ni9Ti不銹鋼的凝固開始溫度、縮短凝固時間、細化凝固組織、提高抗拉強度和延伸率。而且隨著超聲處理功率的增加,組織細化效果更明顯,力學性能提高更顯著。應用EBSD(電子背散射衍射)和能譜等分析手段,研究了功率超聲處理對1Crl8Ni9Ti凝固組織相組成和成分偏析的影響。結(jié)果表明:功率超聲處理能夠減小1Crl8Ni9Ti組織中Fe、Cr、Ni三元素的偏析程度,從而使經(jīng)600W超聲處理后,ICrl8Ni9Ti組織中的鐵索體含量比未經(jīng)超聲處理時降低。由于成分偏析減小以及鐵素體含量減少,經(jīng)過600W超聲處理后ICrl8Ni9Ti的抗
3、腐蝕性能得到顯著提高。文章利用超聲空化效應和聲流效應分析了超聲處理對金屬熔體的作用機理,解釋了功率超聲降低金屬凝固開始溫度、縮短凝固時間、增大凝固速率及細化金屬凝固組織的原因。采用不同超聲功率對1Crl8Ni9Ti的凝固過程進行處理,對比不同超聲功率下沿超聲傳播方向試樣力學性能的變化,發(fā)現(xiàn)材料的抗拉強度不斷下降,超聲作用效果越來越差,驗證了功率超聲在金屬熔體中存在比較嚴重的衰減這一物理現(xiàn)象。文章還分析了功率超聲在金屬熔體中存在衰減的理論基礎,并且提出了超聲作用力的衰減規(guī)律。由此規(guī)律得出的超聲作用力的衰減趨勢與功率超聲沿超聲傳上海大學碩士學位論文播方向?qū)嶋H處理效果十分吻合。關
4、鍵詞:功率超聲;凝固行為;鑄鋼;晶粒細化;EBSD上海大學碩士學位論文AbstractUltrasonictreatmentCallrefinethestructureofmetals.ThisphenomenonISinvestigatedbymanyscholarsandgetsalotofusefulresults.Butbecauseresonatorcan’tbeusedathightemperaturemakesthiskindoftechnologydoesn’thavegreatprogressinhightemperaturearea,andlimills
5、it'suseinindustry.TheeffectofultrasonictreatmentonthesolidificationbehaviorofT10steeland1Crl8Ni9Tiareinvestigatedbasedonpreviousresearchinthispaper.Thecoolingcurve,structureandmechanicalpropegiesofT10steeland1Crl8Ni9Tiareinvestigatedthroughsidetransmittingmethodofultrasonicvibrationbyautom
6、atic-attractingamplitudetransformerhornwhichisapatent.TheexperimentalresultsshowthatstructureofTIOsteeland1Crl8Ni9TiCanberefinedbyultrasonictreatment,andatthesametimethemechanicalpropertiesgetpromoted.Itisalsoshowthatthesolidificationtemperatureandthesolidificationtimearedecreasedwiththeul
7、trasonictreatment.Thephasecompositionandcomponentsegregationof1Crl8Ni9TiareinvestigatedbyEBSDtechnologyandenergyspectrummethod.TheresultsshowthatthecomponentsegregationofFe,CrandNielementsaredecreasedwith600Wultrasonictreatment.whichmakescontentofferritephasel