摘要
论文分别从除气净化工艺对含气量和夹杂检测的影响,以及变质和细化工艺对夹杂检测的影响入手,通过推导出夹杂尺寸数学经验方程,研究含气量,变质和细化与夹杂之间的关系。 对于数学经验方程的推导,结合物理学公式和定理推导出铝硅合金液中夹杂物的直径计算方程,并得出检测电流数据与夹杂物直径的对应关系;由检测图像模拟出夹杂的二维和三维图形,通过微积分等计算手段对其形状进行模拟分类,并各自推导出夹杂物长度和体积计算方程;通过对电阻变化率计算公式的推导和研究,研究得出电阻变化率与夹杂物尺寸大小的关系。 对于含气量与夹杂检测关系的研究,使用氩气精炼除气工艺对ZL101铝硅合金进行不同时间程度的精炼,对铝液进行含气量检测和夹杂检测。结果发现,随着精炼除气时间的增加,铝液含气量、夹杂尺寸和数量都随之降低,但精炼至平衡状态后,含气量和夹杂含量不再变化,却依旧存在;在不同六氯乙烷加入量的情况对铝液精炼,同样分别进行含气量和夹杂检测。结果发现,随着六氯乙烷加入量越多,含气量、夹杂尺寸和数量越低,但精炼至平衡状态,含气量和夹杂依旧存在。对比两种除气精炼工艺,可以得出结论,六氯乙烷除杂效果优于氩气精炼,氩气精炼除气效果略好于六氯乙烷精炼,从实验结果也能得出含气量与夹杂之间存在着密切的依附关系。 对于变质细化与夹杂检测关系的研究,使用不同量的Sr对ZL101铝硅合金进行变质工艺处理,并进行含气量检测,夹杂检测以及合金试样宏观组织和显微组织的观测。结果发现,随着Sr加入量的增加,铝液含气量、夹杂尺寸和数量都会增大,并且Sr在吸氢的同时也会带来新的SrO夹杂;通过对是否加入Ti进行细化处理的试验对比研究得出,Ti细化会引入额外的TiAl3夹杂,并能增大混合夹杂物的尺寸和数量。