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《功率超聲對(duì)鑄鋼凝固行為的影響》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要利用功率超聲對(duì)金屬凝固過程進(jìn)行處理可以細(xì)化金屬的凝固組織,提高金屬的力學(xué)性能。國內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)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(duì)高溫合金影響的研究進(jìn)展緩慢,從而限制了這種高效、無污染的物理細(xì)晶技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。本文在課題組前期工作的基礎(chǔ)上,研究了功率超聲對(duì)TIO鋼和1Crl8Ni9Ti不銹鋼凝固行為的影響。本研究采用專利技術(shù)——“自吸式變幅桿”,通過側(cè)部導(dǎo)入功率超聲方式對(duì)鑄鋼的凝固過程進(jìn)行處理,研究功率超聲處理對(duì)TIO鋼和1Crl8Ni9Ti凝固冷卻曲線、凝固組織以及力學(xué)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(shí)間、細(xì)化凝固組織、提高抗拉強(qiáng)度和延伸率。而且隨著超聲處理功率的增加,組織細(xì)化效果更明顯,力學(xué)性能提高更顯著。應(yīng)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(duì)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(shí)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(yīng)和聲流效應(yīng)分析了超聲處理對(duì)金屬熔體的作用機(jī)理,解釋了功率超聲降低金屬凝固開始溫度、縮短凝固時(shí)間、增大凝固速率及細(xì)化金屬凝固組織的原因。采用不同超聲功率對(duì)1Crl8Ni9Ti的凝固過程進(jìn)行處理,對(duì)比不同超聲功率下沿超聲傳播方向試樣力學(xué)性能的變化,發(fā)現(xiàn)材料的抗拉強(qiáng)度不斷下降,超聲作用效果越來越差,驗(yàn)證了功率超聲在金屬熔體中存在比較嚴(yán)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(chǔ),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(shì)與功率超聲沿超聲傳上海大學(xué)碩士學(xué)位論文播方向?qū)嶋H處理效果十分吻合。關(guān)
4、鍵詞:功率超聲;凝固行為;鑄鋼;晶粒細(xì)化;EBSD上海大學(xué)碩士學(xué)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