純鎂低溫靜置熔體中鐵的濃度分布研究.pdf

1、從開(kāi)始利用鎂及鎂合金材料至今已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)半世紀(jì)。人們已經(jīng)在汽車工業(yè)和航空工業(yè)等多個(gè)行業(yè)開(kāi)始使用鎂合金產(chǎn)品。為了制造出高品質(zhì)的鎂合金產(chǎn)品，鎂合金冶煉成了關(guān)鍵一步。這對(duì)冶煉合金所用原鎂提出了高的要求。為了提高鎂合金的冶煉質(zhì)量，人們對(duì)純鎂除鐵進(jìn)行了大量的研究工作。
　　本文開(kāi)展了試驗(yàn)和理論研究。在試驗(yàn)方面，首先通過(guò)DSC實(shí)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)用一級(jí)純鎂的精確熔點(diǎn)，以便確定精確的純鎂熔體變溫處理溫度。然后，通過(guò)純鎂熔體低溫靜置實(shí)驗(yàn)，研究在重力作用下

2、含鐵顆粒在不同高度上的分布情況，并結(jié)合電子顯微技術(shù)表征了鎂熔體中的含鐵顆粒的形貌、數(shù)量和成分。在理論方面，利用斯托克斯推導(dǎo)單個(gè)純鐵圓形顆粒在鎂熔體中作加速運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度表達(dá)式和加速時(shí)間表達(dá)式。建立了重力沉降對(duì)鎂熔體中含鐵顆粒分布影響的模型，提出了鎂熔體中圓形鐵顆粒分布和熔體中鐵元素濃度之間的關(guān)系式，并嘗試推導(dǎo)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的熔體低溫靜置處理后，熔體中某一高度處的鐵濃度的表達(dá)式。
　　經(jīng)研究，得到如下結(jié)論：
　　通過(guò)對(duì)不同高度上

3、的純鎂熔體的研究，發(fā)現(xiàn)鎂熔體中的鐵元素有以下規(guī)律：
　?、僭陂_(kāi)始低溫靜置之前，鎂熔體中的鐵元素的含量為99ppm。經(jīng)純鎂低溫靜置處理，鎂熔體中的鐵含量發(fā)生再分布，在高度上形成三個(gè)不同的層次。距離液面5-101mm范圍內(nèi)的鎂熔體中的鐵元素從66ppm升高至93ppm，鐵元素含量比開(kāi)始明顯降低；距離液面101-184mm范圍內(nèi)的鐵元素含量變化不明顯，在93ppm左右波動(dòng)；距離液面184-253mm范圍內(nèi)的鐵元素含量從91ppm增加至1

4、17ppm，鐵元素的含量比開(kāi)始明顯增加。
　?、诮?jīng)純鎂低溫靜置處理后，鎂熔體中的含鐵顆粒主要有以下形式：a)含有鎂、鐵和硅元素的方形顆粒；b)含有鎂、鐵、氧和鉬的圓形顆粒；c)含有鎂、鐵和氧的不規(guī)則顆粒；d)含有鐵元素的長(zhǎng)條狀顆粒。
　?、墼诶碚撗芯糠矫?，以單個(gè)圓形純鐵顆粒沉降研究為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間t后，純鎂低溫靜置處理后熔體中含鐵顆粒的鐵元素的濃度隨距離液面處的鐵元素濃度表達(dá)式。
　　④根據(jù)重力對(duì)不同形式存