一种细化纯金属铝凝固组织的方法技术

本发明专利技术涉及一种纯金属铝凝固组织的细化方法，属金属材料加工技术领域。本发明专利技术的一种细化纯金属铝凝固组织的方法，主要采用脉冲电流处理，以改善和细化纯金属铝的金属凝固组织，从而改善其力学性能、电学性能和加工性能。采用脉冲电流处理的工艺参数为：脉冲频率ｆ的范围为１－２０ＫＨｚ，脉冲电压Ｕ为５０－１００００Ｖ，脉冲电流峰值Ｉ为１０↑［２］－１０↑［６］Ａ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纯金属铝凝固组织的细化方法，属金属材料加工

技术介绍
纯金属具有优良的导电和导热性能，在电力、通讯、冶金和热能等领域得到广泛应用。目前改善铝的综合性能指标，采用改善和细化铝金属金相组织的方法。改善纯金属铝凝固组织的方法过去常规的方法是添加生核剂。比如，在纯铝生产中添加稀土等元素。但是稀土加入量过多时，金属的导电性将随稀土加入量的增加而下降。这是一个大的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，使纯金属铝具有更好的力学和电学性能。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案，主要采用脉冲电流处理，其特征在于，该方法的具体工艺过程和步骤如下a)将金属纯铝放入电阻炉内熔化，并将熔化铝液进行砂型铸造，浇注成圆柱形铝棒；在金属铝液凝固过程中导入脉冲电流，对其进行脉冲电流处理，处理温度为660℃，直至铝液凝固完毕；b)采用脉冲电流处理的工艺参数为脉冲频率f的范围为1-20KHz，脉冲电压U为50-10000V，脉冲电流峰值I为102-106A。通过对纯金属铝凝固过程中采用不同的脉冲电流参数，可得到不同细化程度的各种凝固组织，包括从较粗大柱状晶、等轴晶转化为细小等轴晶，从而使纯金属的力学性能、导电性能和工艺性能得到显著提高。本专利技术与现在广泛使用的向金属液中施加稀土等生核剂的化学处理方法相比较，其优点在于该方法对环境无污染，同时对材料本身也不会产生污染问题，因而不降低材料的导电性和导热性，另外，该方法工艺简单，操作方便，且脉冲电流处理成本低廉。具体实施例方式现将本专利技术的具体实施例叙述于后实施例一将纯金属铝块在电阻炉内使其熔化，并将熔化铝液进行砂型铸造，将铝液浇注成φ50mm的圆柱形铝棒。浇注后在铝液凝固过程中对其进行脉冲电流处理，处理温度T为660℃，至铝液凝固完毕。本实施例中采用脉冲电流处理的工艺参数为电流峰值I＝30000A、脉冲频率f＝0.2Hz，输出电压U＝3500V；经金相显微镜观察，可见经脉冲电流处理过的纯金属铝的凝固组织由原来的粗大柱状晶转变为细小等轴晶。实施例二本实施例与实施例一的方法相同，所不同的是采用脉冲电流处理的工艺参数不一样。本实施例的工艺参数为电流峰值I＝800A、输出电压U＝50V、脉冲频率f＝1000Hz。经金相显微镜观察，可见经脉冲电流处理过的纯金属铝的凝固组织由原来的粗大柱状晶转变为细小等轴晶。权利要求1.，主要采用脉冲电流处理，其特征在于，该方法的具体工艺过程和步骤如下a.将金属纯铝放入电阻炉内熔化，并将熔化铝液进行砂型铸造，浇注成圆柱形铝棒；在金属铝液凝固过程中导入脉冲电流，对其进行脉冲电流处理，处理温度为660℃，直至铝液凝固完毕；b.采用脉冲电流处理的工艺参数为脉冲频率f的范围为1-20KHz，脉冲电压U为50-10000V，脉冲电流峰值I为102-106A。全文摘要本专利技术涉及一种纯金属铝凝固组织的细化方法，属金属材料加工
本专利技术的，主要采用脉冲电流处理，以改善和细化纯金属铝的金属凝固组织，从而改善其力学性能、电学性能和加工性能。采用脉冲电流处理的工艺参数为脉冲频率f的范围为1－20KHz，脉冲电压U为50－10000V，脉冲电流峰值I为10文档编号C22F3/00GK1560315SQ20041001684公开日2005年1月5日 申请日期2004年3月10日 优先权日2004年3月10日专利技术者翟启杰, 范金辉, 李仁兴, 李祖齐, 侯旭, 华勤, 陈宇 申请人:上海大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细化纯金属铝凝固组织的方法，主要采用脉冲电流处理，其特征在于，该方法的具体工艺过程和步骤如下：ａ．将金属纯铝放入电阻炉内熔化，并将熔化铝液进行砂型铸造，浇注成圆柱形铝棒；在金属铝液凝固过程中导入脉冲电流，对其进行脉冲电流处理，处 理温度为６６０℃，直至铝液凝固完毕；ｂ．采用脉冲电流处理的工艺参数为：脉冲频率ｆ的范围为１－２０ＫＨｚ，脉冲电压Ｕ为５０－１００００Ｖ，脉冲电流峰值Ｉ为１０↑［２］－１０↑［６］Ａ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟启杰，范金辉，李仁兴，李祖齐，侯旭，华勤，陈宇，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]