熔鹽電解法制備鋁鈧合金及其微觀結構分析.pdf

1、本文主要介紹了實驗室條件下小型電解槽的設計與制作,使用電解槽測試并電解出純鋁、鋁鈦合金和鋁鈧合金,分析探討了鋁鈧合金的細化效果和細化機制。
　　 電解體系采用冰晶石.氧化鋁作為電解實驗的主要體系,氟化鎂和氟化鈣作為添加劑。在電解的過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題,做了大量的改進并付諸實踐,以保證電解過程有序的進行。比如:把原來陰極的棒狀結構改為盤狀,原來陽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的高純石墨換為粗石墨克服了陰陽極的

2、斷裂問題。經過多次改進,最終設計和制作出一套易操作、高效率的電解設備,并使用它在單次實驗中制備出約1公斤的鋁鈧合金。
　　 對熔鹽電解法制備的鋁鈧合金成分及微觀結構等進行了分析。結果表明電解制備的鋁鈧合金細化效果明顯優(yōu)于熔配制備的合金。隨著含鈧量的增加,細化效果也越來越顯著。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。鈧對鋁合金晶粒的細化作用主要因為Al3Sc與Al有高匹配

3、性,兩者晶格的錯配度小于1％。Al3Sc符合作為非均質形核的結構條件,能很好的潤濕基體的晶粒,減小兩者之間的接觸角,使Al3Sc相和基體晶粒接觸的結晶面具有比較小的表面張力,有利于非均質形核的形成,能夠達到細化晶粒的目的。
　　 對熔鹽電解法制得的鋁鈧合金晶粒的面積、平均直徑、長半徑、短半徑和長短徑之比進行定量測量和計算,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。