【摘要】： Al-Si合金它具有密度低、強(qiáng)度高、耐磨、耐熱性能好等優(yōu)點(diǎn),所以它被廣泛地應(yīng)用于軍事、民用領(lǐng)域,特別地應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域。Al-Si合金的收縮問題一直以來是人們關(guān)注的問題,鋁合金凝固時(shí)體積變化達(dá)6%,縮松、縮孔及氣孔等缺陷由合金凝固收縮所引起,通過熔體處理可有效地消除這些缺陷。因而對(duì)亞共晶Al-Si合金的凈化、細(xì)化與變質(zhì)處理,成為人們關(guān)注的熱點(diǎn),許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究。 本文以ZL101合金為研究對(duì)象,在不同的熔體處理工藝下,得到其宏觀和微觀組織和相應(yīng)的致密性。通過采用添加Al-5Ti、Al-5Ti-B、Na鹽、Al-10Sr、Al-10RE改變?nèi)垠w處理工藝方法,結(jié)合不同熔體處理工藝下試樣的致密度和對(duì)應(yīng)的凝固組織,研究確定熔體處理方法對(duì)鋁合金收縮特性的影響。討論了熔體處理工藝對(duì)ZL101合金組織和致密性的影響,研究結(jié)果有較重要的理論和實(shí)際意義。研究主要內(nèi)容有: 對(duì)鋁合金液態(tài)收縮、凝固收縮及固態(tài)收縮的現(xiàn)象和產(chǎn)生疏松、縮孔等缺陷的原因進(jìn)行了探討,對(duì)鋁合金常用細(xì)化和變質(zhì)方法進(jìn)行了說明,對(duì)比獲得合適的熔體處理方法。 根據(jù)氣密性實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)帶法蘭的箱體試樣和試樣模具,通過添加不同的晶粒細(xì)化劑及變質(zhì)劑制定不同的熔體處理方法,制定ZL101合金的熔煉、澆注實(shí)驗(yàn)方案,澆注11組試樣。 通過熔體處理中的凈化處理、細(xì)化處理、變質(zhì)處理對(duì)ZL101合金宏觀、微觀組織和致密性的影響,通過組織分析和氣密性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:細(xì)化處理使ZL101合金發(fā)達(dá)的樹枝狀初生α-Al晶細(xì)化成細(xì)小的等軸晶,使原枝晶間的合金液得到充分補(bǔ)縮,變質(zhì)處理使ZL101合金板條狀或針狀的共晶Si細(xì)化成蠕蟲狀或圓點(diǎn)狀,有利于合金液補(bǔ)縮,通過Sr和RE交互作用的ZL101合金具有良好的致密組織;最后機(jī)理上對(duì)復(fù)合變質(zhì)處理對(duì)Si相影響機(jī)制和熔體處理對(duì)鋁合金致密性影響機(jī)制進(jìn)行了探討和分析。
【圖文】：

向凝固過程中，如果凝固以平面狀或胞狀方式進(jìn)行，液相的補(bǔ)的，凝固收縮得到液相的及時(shí)補(bǔ)充而不形成縮松。凝固在整個(gè)方式進(jìn)行時(shí)，任何局部都得不到別處液相的補(bǔ)充，凝固收縮均于凝固組織中。實(shí)際凝固過程往往介于兩者之間。在凝固過程態(tài)如圖 1.2 所示，液相分?jǐn)?shù)自固相面向液相面逐漸增大，可劃分近液相區(qū)的部分(稱為Ι 區(qū))，固相尚未形成骨架，凝固收縮通過的運(yùn)動(dòng)得到補(bǔ)縮。在中間區(qū)(稱為ΙΙ區(qū))，固相雖已形成骨架而液相的流動(dòng)通道仍是暢通的，，凝固收縮可以得到液相補(bǔ)充。在為ΙΙΙ區(qū))，液相被枝晶分割、封閉，其中的殘余液相凝固產(chǎn)生而形成孔洞(縮松)。顯然，凝固區(qū)間越大，枝晶越發(fā)達(dá)，被封閉，形成的縮松就越嚴(yán)重。液相線邊界傾出邊界 補(bǔ)縮邊界固相線邊界

預(yù)熱到 150～250℃，噴刷干燥，方可使用。發(fā)，常向熔煉中熔體表面加覆蓋劑，出金屬，在扒渣之前加造渣劑。前，要將表面清潔的工具預(yù)熱到 150，然后在 300～550℃充分干燥。爐(技術(shù)參數(shù)：額定功率 P=15KW，-5-12 型電阻爐溫度控制器，加熱電 的坩堝電阻爐、8#石墨坩堝、鎳鉻、攪拌棒及各種清爐工具等。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TG146.21

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本文編號(hào)：2602258