论文题目: 提高近共晶Al-Si-Mg合金综合性能的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 材料加工工程
作者: 吴振平
导师: 孙国雄
关键词: 合金,组织细化,合金化强化,热处理,共晶团
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 在对Sr在Al-10%Si-0.5%Mg合金中作用的研究中发现,在金属型冷却条件下,随Sr量增加,枝晶α数量先显著增加,后增加幅度减小,且随Sr量增加,二次枝晶臂间距也减小;在未变质Al-10%Si-0.5%Mg合金中,(Al+Si+Mg2Si)共晶是Si相离异生长的三元共晶,三元共晶中的Mg2Si相以网络状形态存在,但在完全变质的合金中,三元共晶组织形态发生较大改变,三元共晶中的Mg2Si相是以短棒状形态存在;Mg对Sr变质效果产生一定的负面影响。在对Sr及Sr+B对Al-15%Si合金中共晶团尺寸影响的研究中发现,Sr和B都具有细化共晶团的能力;Sr、B间存在毒化作用,这种毒化作用不仅存在“量的效应”,还与冷却速度有关。Sr在Al-Si合金中的上述作用,对提高近共晶Al-Si合金的塑韧性起着重要的作用,共晶团细化对近共晶Al-Si合金力学性能的影响目前还未见报道,但在金属型冷却条件下,Sr促使近共晶Al-Si合金中枝晶α数量大大地增加,使得近共晶铝硅合金可以像亚共晶Al-Si合金一样,可以通过对枝晶α进行强化以提高合金的综合力学性能,目前对枝晶α的强化措施主要有,枝晶α细化和合金化及热处理强化。Cu在Al-Si合金中的作用与Mg一样,使得Al-Si合金可以通过热处理进行强化;Mn在Al-Si合金中作用,一般地,是用来改变β-Fe相的形态以消除β-Fe相对合金力学性能的不利影响。同时还研究了Cu、Mn对Al-12%Si-0.5%Mg合金组织和力学性能影响。在Sr变质和B细化的Al-12%Si-0.5%Mg-xCu-0.3%Mn合金中,随Cu量增加,枝晶α的形态由Ⅰ类等轴晶向Ⅱ类等轴晶转变,且合金中的显微缩松的数量也有所增加;随Cu量增加,抗拉强度增加,但塑性下降,硬度随Cu量变化呈近似线性增加。Mn对Al-12%Si-0.5%Mg-2.5%Cu-xMn-Sr-B合金的显微组织影响不明显,但当合金中的Mn加入量为0.5%时,组织中出现数量较多的针条状相;随Mn量增加,抗拉强度有所增加,但增加不明显,塑性增加较为明显,当Mn加入量超过0.3%时,合金的强度和塑性都下降。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 Al-Si-Mg 合金凝固的一般过程
1.3 Al-Si 合金熔体精炼处理
1.4 Sr 对Al-Si 合金中各相结晶行为的影响研究进展
1.4.1 共晶硅变质及变质机理
1.4.2 Sr 对枝晶α相生长的影响
1.4.3 Sr 对Al-Si 合金中其它相析出行为的影响
1.5 Al-Si 合金枝晶α细化处理
1.5.1 等轴状树枝晶及不同晶粒细化剂的细化效果
1.5.2 枝晶细化机理
1.6 Al-Si 合金合金化及热处理强化
1.7 选题依据和研究内容
1.7.1 选题目的和意义
1.7.2 技术路线和主要研究内容
第二章 实验方法和数据测量
2.1 实验合金的熔制
2.2 金相试样制备和组织观察
2.3 热处理工艺制度
2.4 拉伸试验与HB 测定
2.5 铸造Al-Si 合金力学性能指标
2.6 共晶团尺寸定量统计
2.7 实验数据测量
2.7.1 Sr 对Al-10%Si-0.5%Mg 合金中枝晶α相数量及二次枝晶臂间距的影
2.7.2 Sr 及Sr、B 联合作用对 Al-15.5% Si 合金中共晶团尺寸的影响
2.7.3 Cu、Mn 量对Al-12%Si-0.5% Mg-xCu-xMn-Sr-B 合金力学性能的影
第三章 Sr 在 Al-Si-Mg 合金中作用及其与Mg 交互作用的研究
3.1 Sr 对Al-10%Si-0.5% Mg 合金中共晶硅相和枝晶α的影
3.1.1 Sr 对Al-10%Si-0.5%Mg 合金中共晶硅相的影
3.1.2 Sr 对Al-10%Si-0.5%Mg 合金中枝晶α相的影
3.2 未变质Al-10% Si-0.5% Mg 合金中的Mg_2Si
3.2.1 不同冷却条件下未变质Al-10% Si-0.5% Mg 合金中的三元共
3.2.2 三元共晶中网络状相的浸蚀特征和能谱分析
3.2.3 三元共晶中的Mg_2Si 相与共晶Si 相
3.2.4 不同Mg 量对三元共晶量的影响
3.4 Sr 对三元共晶中的Mg_2Si 相生长的影响
3.5 Mg 对Sr 变质效果的影响
3.6 本章小节及主要结论
第四章 Sr、B 对Al-15.5% Si 合金共晶团尺寸的影响
4.1 Sr 对Al-15.5% Si 合金共晶团尺寸的影响及机理探讨
4.1.1 Sr 对Al-15.5% Si 合金共晶团尺寸的影响
4.1.2 Sr 对Al-Si 合金共晶过冷度的影响
4.1.3 Sr 对共晶团尺寸影响的机理探讨
4.2 Sr、B 联合作用对Al-15.5% Si 合金共晶团尺寸的影响及机理探讨
4.2.1 Sr、B 联合作用对Al-15.5% Si 合金共晶团尺寸的影响
4.2.2 B 对共晶硅相的影响
4.2.3 B 对共晶团尺寸影响的机理探讨
4.2.4 在Al-Si 合金中，Sr、B 间“毒化”作用
4.3 本章小节及主要结论
第五章Cu、Mn 对Al-Si-Mg-Sr-B 合金显微组织和力学性能的影响
5.1 Cu 对Al-Si-Mg-Mn-Sr-B 合金显微组织和力学性能的影响
5.1.1 Cu 量对Al-12% Si-0.5% Mg-xCu-0.3% Mn-Sr-B 合金显微组织的
5.1.2 Al-Si-Mg-Mn-Cu-Sr-B 显微组织
5.1.3 Cu 量对Al-12% Si-0.5% Mg-xCu-0.3% Mn-Sr-B 合金中显微缩松的
5.1.4 Cu 量对Al-12% Si-0.5% Mg-xCu-0.3% Mn-Sr-B 合金力学性能的
5.1.5 分析讨论
5.2 Mn 对Al-Si-Mg-Cu-Sr-B 合金显微组织和力学性能的影响
5.2.1 Mn 在Al-Si 合金中的作用
5.2.2 Mn 量对Al-12% Si-0.5%Mg-2.5% Cu-xMn-Sr-B 合金显微组织的
5.2.3 Mn 量对Al-12% Si-0.5%Mg-2.5% Cu-xMn-Sr-B 合金力学性能的
5.3 本章小节及主要结论
第六章 结论
1. Sr 在 Al-Si-Mg 合金中的作用及其与 Mg 交互作用
2. Sr 及 Sr、B 联合作用对 Al-Si 合金共晶团尺寸的影响
3. Cu、Mn 对 Al-Si-Mg-Sr-B 合金显微组织和力学性能的影响
致谢
参考文献
作者简介
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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