功率超聲對鑄鋼凝固行為的影響.pdf

1、本文利用功率超聲對金屬凝固過程進(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T10鋼和1Cr18Ni9Ti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

2、功率超聲方式對鑄鋼的凝固過程進(jìn)行處理，研究功率超聲處理對T10鋼和1Cr18Ni9Ti凝固冷卻曲線、凝固組織以及力學(xué)性能等的影響。研究發(fā)現(xiàn)，功率超聲處理能夠降低T10鋼和1Cr18Ni9Ti不銹鋼的凝固開始溫度、縮短凝固時間、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1Cr18Ni9Ti凝固組織相組

3、成和成分偏析的影響。結(jié)果表明：功率超聲處理能夠減小1Cr18Ni9Ti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，1Cr18Ni9Ti組織中的鐵素體含量比未經(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1Cr18Ni9Ti的抗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、縮短凝固時間、增大凝固速率