本文主要研究内容
作者李玉坤（2019）在《复合微合金化和快速凝固对亚共晶Al-Si合金组织与性能的影响及其机理研究》一文中研究指出：材料轻量化是交通运输、航空航天等行业发展的新方向,铝合金因其质轻、比强度高、耐腐蚀性良好等优点成为轻量化发展的优选材料。随着社会需求的不断增加,对铝合金的性能要求也越来越高,开发新型高强轻质铝合金成为如今轻量化研究的热点。本论文以亚共晶Al-3Si合金为基础,添加稀土元素Sc和其它合金元素Mg、Cu、Zr对其进行复合改性,采用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、电子背散射衍射（EBSD）和原子力显微镜（AFM）等手段,系统地研究了合金经微合金化、T6处理和快速凝固处理后组织、性能的演化规律和机理,以及不同工艺协同作用的影响及相关机制,得到以下主要结果:（1）Sc元素对亚共晶Al-3Si合金存在双重的影响,包括对晶粒的细化作用和对共晶Si相的改性作用。随着Sc含量的逐步递增,合金的晶粒由粗大的树枝晶向细小的等轴晶转变,共晶Si相由连续的片状形态逐渐转变为不连续的纤维状形态。Sc含量为0.6 wt.%时,合金的晶粒尺寸最小,此时合金内部存在着形状规则的粒子,其为初生Al3（Sc,Zr）相,在合金凝固的过程中起异质形核核心的作用。合金的组织演化规律决定了合金力学性能的变化趋势,即Sc含量达到0.6 wt.%时,合金的硬度、屈服强度、抗拉强度和伸长率等也达到最大值,分别为82.2 HBS、158.9MPa、286.5 MPa和10.1%。（2）铸态合金中的初生Al3（Sc,Zr）相具有立方体和尖角立方体的两种三维形貌,其呈现的不同二维形貌是由不同的截面（接近（100）面、（110）面和（111）面）截取所致。初生Al3（Sc,Zr）相的多层形态主要包括两种结构,即:“?-Al+Al3（Sc,Zr）+?-Al+Al3（Sc,Zr）+???”的偶数层结构和“Al3（Sc,Zr）+?-Al+Al3（Sc,Zr）+???”的奇数层结构,呈现出共晶生长的模式。初生Al3（Sc,Zr）粒子和其所对应的?-Al基体生长取向相同,是良好的活性质点,充当了?-Al基体异质形核的核心,在凝固过程中?-Al基体包覆着初生Al3（Sc,Zr）粒子进行形核和外延生长。（3）铸态合金经过540℃固溶处理10 h后,其显微组织中的共晶Si相发生明显的球化,其球化程度与铸态下Sc元素对Si相的改性程度相对应。T6处理后合金的力学性能相较于铸态合金均有明显提升,且当Sc元素的添加量达到0.6 wt.%时,合金的硬度、屈服强度、抗拉强度和伸长率均获得最大值,分别为100.5 HBS、180.7 MPa、324.5 MPa和12.5%。这得益于T6处理后二次Al3（Sc,Zr）、CuAl2、Mg2Si等析出相引起的时效强化作用。其中时效析出的二次Al3（Sc,Zr）相呈现小平面界面的形态,小平面界面包括{110}、{111}和{200}面。二次Al3（Sc,Zr）相和?-Al基体存在一定的位向关系:[010]Al3（Sc,Zr）//[010]?-Al,{100}Al3（Sc,Zr）//{100}?-Al,{110}Al3（Sc,Zr）//{110}?-Al,{111}Al3（Sc,Zr）//{111}?-Al;Mg2Si相和?-Al基体也存在一定的位向关系:{410}Mg2Si//{111}?-Al,{210}Mg2Si//{100}?-Al。（4）不同Sc含量的合金经过快速凝固处理后均转变为细小的等轴晶组织。此过程中快速凝固产生的巨大过冷度占据主导因素,抑制了初生Al3（Sc,Zr）相的形成,使得合金的晶粒尺寸未随着Sc元素的增加而发生明显的变化。快速凝固和Sc元素的协同作用改善了共晶Si相的形态和分布,当Sc含量达到0.6 wt.%时,合金中骨骼状的共晶Si相最为细小,分布最为分散,且部分演化为颗粒状的共晶Si相。快速凝固处理后合金的力学性能相较于铸态下均得到了提升,但其并未随着Sc含量的变化而发生规律性变化。由于快速凝固增加了合金元素的固溶程度,所以不同Sc含量的快速凝固态合金经过160℃时效处理3 h后,其力学性能显著提高。Sc含量为0.6 wt.%时,合金的硬度、屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为119.5 HBS、182.4 MPa、337.1 MPa和10.4%。
Abstract
cai liao qing liang hua shi jiao tong yun shu 、hang kong hang tian deng hang ye fa zhan de xin fang xiang ,lv ge jin yin ji zhi qing 、bi jiang du gao 、nai fu shi xing liang hao deng you dian cheng wei qing liang hua fa zhan de you shua cai liao 。sui zhao she hui xu qiu de bu duan zeng jia ,dui lv ge jin de xing neng yao qiu ye yue lai yue gao ,kai fa xin xing gao jiang qing zhi lv ge jin cheng wei ru jin qing liang hua yan jiu de re dian 。ben lun wen yi ya gong jing Al-3Sige jin wei ji chu ,tian jia xi tu yuan su Sche ji ta ge jin yuan su Mg、Cu、Zrdui ji jin hang fu ge gai xing ,cai yong jin xiang xian wei jing （OM）、sao miao dian zi xian wei jing （SEM）、tou she dian zi xian wei jing （TEM）、dian zi bei san she yan she （EBSD）he yuan zi li xian wei jing （AFM）deng shou duan ,ji tong de yan jiu le ge jin jing wei ge jin hua 、T6chu li he kuai su ning gu chu li hou zu zhi 、xing neng de yan hua gui lv he ji li ,yi ji bu tong gong yi xie tong zuo yong de ying xiang ji xiang guan ji zhi ,de dao yi xia zhu yao jie guo :（1）Scyuan su dui ya gong jing Al-3Sige jin cun zai shuang chong de ying xiang ,bao gua dui jing li de xi hua zuo yong he dui gong jing Sixiang de gai xing zuo yong 。sui zhao Schan liang de zhu bu di zeng ,ge jin de jing li you cu da de shu zhi jing xiang xi xiao de deng zhou jing zhuai bian ,gong jing Sixiang you lian xu de pian zhuang xing tai zhu jian zhuai bian wei bu lian xu de qian wei zhuang xing tai 。Schan liang wei 0.6 wt.%shi ,ge jin de jing li che cun zui xiao ,ci shi ge jin nei bu cun zai zhao xing zhuang gui ze de li zi ,ji wei chu sheng Al3（Sc,Zr）xiang ,zai ge jin ning gu de guo cheng zhong qi yi zhi xing he he xin de zuo yong 。ge jin de zu zhi yan hua gui lv jue ding le ge jin li xue xing neng de bian hua qu shi ,ji Schan liang da dao 0.6 wt.%shi ,ge jin de ying du 、qu fu jiang du 、kang la jiang du he shen chang lv deng ye da dao zui da zhi ,fen bie wei 82.2 HBS、158.9MPa、286.5 MPahe 10.1%。（2）zhu tai ge jin zhong de chu sheng Al3（Sc,Zr）xiang ju you li fang ti he jian jiao li fang ti de liang chong san wei xing mao ,ji cheng xian de bu tong er wei xing mao shi you bu tong de jie mian （jie jin （100）mian 、（110）mian he （111）mian ）jie qu suo zhi 。chu sheng Al3（Sc,Zr）xiang de duo ceng xing tai zhu yao bao gua liang chong jie gou ,ji :“?-Al+Al3（Sc,Zr）+?-Al+Al3（Sc,Zr）+???”de ou shu ceng jie gou he “Al3（Sc,Zr）+?-Al+Al3（Sc,Zr）+???”de ji shu ceng jie gou ,cheng xian chu gong jing sheng chang de mo shi 。chu sheng Al3（Sc,Zr）li zi he ji suo dui ying de ?-Alji ti sheng chang qu xiang xiang tong ,shi liang hao de huo xing zhi dian ,chong dang le ?-Alji ti yi zhi xing he de he xin ,zai ning gu guo cheng zhong ?-Alji ti bao fu zhao chu sheng Al3（Sc,Zr）li zi jin hang xing he he wai yan sheng chang 。（3）zhu tai ge jin jing guo 540℃gu rong chu li 10 hhou ,ji xian wei zu zhi zhong de gong jing Sixiang fa sheng ming xian de qiu hua ,ji qiu hua cheng du yu zhu tai xia Scyuan su dui Sixiang de gai xing cheng du xiang dui ying 。T6chu li hou ge jin de li xue xing neng xiang jiao yu zhu tai ge jin jun you ming xian di sheng ,ju dang Scyuan su de tian jia liang da dao 0.6 wt.%shi ,ge jin de ying du 、qu fu jiang du 、kang la jiang du he shen chang lv jun huo de zui da zhi ,fen bie wei 100.5 HBS、180.7 MPa、324.5 MPahe 12.5%。zhe de yi yu T6chu li hou er ci Al3（Sc,Zr）、CuAl2、Mg2Sideng xi chu xiang yin qi de shi xiao jiang hua zuo yong 。ji zhong shi xiao xi chu de er ci Al3（Sc,Zr）xiang cheng xian xiao ping mian jie mian de xing tai ,xiao ping mian jie mian bao gua {110}、{111}he {200}mian 。er ci Al3（Sc,Zr）xiang he ?-Alji ti cun zai yi ding de wei xiang guan ji :[010]Al3（Sc,Zr）//[010]?-Al,{100}Al3（Sc,Zr）//{100}?-Al,{110}Al3（Sc,Zr）//{110}?-Al,{111}Al3（Sc,Zr）//{111}?-Al;Mg2Sixiang he ?-Alji ti ye cun zai yi ding de wei xiang guan ji :{410}Mg2Si//{111}?-Al,{210}Mg2Si//{100}?-Al。（4）bu tong Schan liang de ge jin jing guo kuai su ning gu chu li hou jun zhuai bian wei xi xiao de deng zhou jing zu zhi 。ci guo cheng zhong kuai su ning gu chan sheng de ju da guo leng du zhan ju zhu dao yin su ,yi zhi le chu sheng Al3（Sc,Zr）xiang de xing cheng ,shi de ge jin de jing li che cun wei sui zhao Scyuan su de zeng jia er fa sheng ming xian de bian hua 。kuai su ning gu he Scyuan su de xie tong zuo yong gai shan le gong jing Sixiang de xing tai he fen bu ,dang Schan liang da dao 0.6 wt.%shi ,ge jin zhong gu ge zhuang de gong jing Sixiang zui wei xi xiao ,fen bu zui wei fen san ,ju bu fen yan hua wei ke li zhuang de gong jing Sixiang 。kuai su ning gu chu li hou ge jin de li xue xing neng xiang jiao yu zhu tai xia jun de dao le di sheng ,dan ji bing wei sui zhao Schan liang de bian hua er fa sheng gui lv xing bian hua 。you yu kuai su ning gu zeng jia le ge jin yuan su de gu rong cheng du ,suo yi bu tong Schan liang de kuai su ning gu tai ge jin jing guo 160℃shi xiao chu li 3 hhou ,ji li xue xing neng xian zhe di gao 。Schan liang wei 0.6 wt.%shi ,ge jin de ying du 、qu fu jiang du 、kang la jiang du he shen chang lv fen bie wei 119.5 HBS、182.4 MPa、337.1 MPahe 10.4%。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自合肥工业大学的李玉坤，发表于刊物合肥工业大学2019-12-13论文，是一篇关于复合微合金化论文,快速凝固论文,层状结构论文,共晶生长论文,小平面界面论文,沉淀强化论文,合肥工业大学2019-12-13论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自合肥工业大学2019-12-13论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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