專利名稱：一種細(xì)化純金屬鋁凝固組織的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種純金屬鋁凝固組織的細(xì)化方法，屬金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
純金屬具有優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，在電力、通訊、冶金和熱能等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
目前改善鋁的綜合性能指標(biāo)，采用改善和細(xì)化鋁金屬金相組織的方法。改善純金屬鋁凝固組織的方法過去常規(guī)的方法是添加生核劑。比如，在純鋁生產(chǎn)中添加稀土等元素。但是稀土加入量過多時(shí)，金屬的導(dǎo)電性將隨稀土加入量的增加而下降。這是一個(gè)大的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種細(xì)化純金屬鋁凝固組織的方法，使純金屬鋁具有更好的力學(xué)和電學(xué)性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種細(xì)化純金屬鋁凝固組織的方法，主要采用脈沖電流處理，其特征在于，該方法的具體工藝過程和步驟如下a)將金屬純鋁放入電阻爐內(nèi)熔化，并將熔化鋁液進(jìn)行砂型鑄造，澆注成圓柱形鋁棒；在金屬鋁液凝固過程中導(dǎo)入脈沖電流，對(duì)其進(jìn)行脈沖電流處理，處理溫度為660℃，直至鋁液凝固完畢；b)采用脈沖電流處理的工藝參數(shù)為脈沖頻率f的范圍為1-20KHz，脈沖電壓U為50-10000V，脈沖電流峰值I為102-106A。
通過對(duì)純金屬鋁凝固過程中采用不同的脈沖電流參數(shù)，可得到不同細(xì)化程度的各種凝固組織，包括從較粗大柱狀晶、等軸晶轉(zhuǎn)化為細(xì)小等軸晶，從而使純金屬的力學(xué)性能、導(dǎo)電性能和工藝性能得到顯著提高。
本發(fā)明與現(xiàn)在廣泛使用的向金屬液中施加稀土等生核劑的化學(xué)處理方法相比較，其優(yōu)點(diǎn)在于該方法對(duì)環(huán)境無污染，同時(shí)對(duì)材料本身也不會(huì)產(chǎn)生污染問題，因而不降低材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，另外，該方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，且脈沖電流處理成本低廉。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施例敘述于后實(shí)施例一將純金屬鋁塊在電阻爐內(nèi)使其熔化，并將熔化鋁液進(jìn)行砂型鑄造，將鋁液澆注成φ50mm的圓柱形鋁棒。澆注后在鋁液凝固過程中對(duì)其進(jìn)行脈沖電流處理，處理溫度T為660℃，至鋁液凝固完畢。本實(shí)施例中采用脈沖電流處理的工藝參數(shù)為電流峰值I＝30000A、脈沖頻率f＝0.2Hz，輸出電壓U＝3500V；經(jīng)金相顯微鏡觀察，可見經(jīng)脈沖電流處理過的純金屬鋁的凝固組織由原來的粗大柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小等軸晶。
實(shí)施例二本實(shí)施例與實(shí)施例一的方法相同，所不同的是采用脈沖電流處理的工藝參數(shù)不一樣。本實(shí)施例的工藝參數(shù)為電流峰值I＝800A、輸出電壓U＝50V、脈沖頻率f＝1000Hz。經(jīng)金相顯微鏡觀察，可見經(jīng)脈沖電流處理過的純金屬鋁的凝固組織由原來的粗大柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小等軸晶。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)化純金屬鋁凝固組織的方法，主要采用脈沖電流處理，其特征在于，該方法的具體工藝過程和步驟如下a.將金屬純鋁放入電阻爐內(nèi)熔化，并將熔化鋁液進(jìn)行砂型鑄造，澆注成圓柱形鋁棒；在金屬鋁液凝固過程中導(dǎo)入脈沖電流，對(duì)其進(jìn)行脈沖電流處理，處理溫度為660℃，直至鋁液凝固完畢；b.采用脈沖電流處理的工藝參數(shù)為脈沖頻率f的范圍為1-20KHz，脈沖電壓U為50-10000V，脈沖電流峰值I為102-106A。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種純金屬鋁凝固組織的細(xì)化方法，屬金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的一種細(xì)化純金屬鋁凝固組織的方法，主要采用脈沖電流處理，以改善和細(xì)化純金屬鋁的金屬凝固組織，從而改善其力學(xué)性能、電學(xué)性能和加工性能。采用脈沖電流處理的工藝參數(shù)為脈沖頻率f的范圍為1－20KHz，脈沖電壓U為50－10000V，脈沖電流峰值I為10
文檔編號(hào)C22F3/00GK1560315SQ20041001684
公開日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2004年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月10日
發(fā)明者翟啟杰, 范金輝, 李仁興, 李祖齊, 侯旭, 華勤, 陳宇 申請(qǐng)人:上海大學(xué)