Al-Si合金因具有良好的流動性、低密度、低的熱膨脹系數(shù)和高的比強度,被廣泛地應用于航空航天及汽車領(lǐng)域,以減輕自重、提高燃油利用率。然而,傳統(tǒng)鑄造的Al-Si合金組織中,存在著粗大的α-Al枝晶和粗大不規(guī)則的Si相,且在Si相尖端容易形成應力集中,降低Al-Si合金的力學性能。因此,本文以過共晶Al-20Si合金和多組分近共晶Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金為研究對象,研究了稀土Y和Y/Al-5Ti-1B對鑄造Al-Si合金中α-Al、初生Si和共晶Si形貌及尺寸的影響,同時研究了熱處理工藝對Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金微觀組織的影響,明晰了Al-Si合金微觀組織演變與拉伸性能之間的關(guān)系,并探究了稀土Y對Si相的變質(zhì)機制,為Al-Si合金的工業(yè)化應用提供科學依據(jù)和理論指導。稀土Y對過共晶Al-20Si合金中的Si相有著明顯的變質(zhì)效果。當稀土Y的添加量為0.8%時,不規(guī)則星狀和粗大塊狀初生Si被細化為細小的規(guī)則塊狀,與未變質(zhì)的Al-20Si合金相比,其平均尺寸從89μm減小到33μm,減小了62.9%,長寬比由2.07減小為1.27,減小了38.6%;共晶... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 Al-Si系鑄造合金
        1.2.1 亞共晶Al-Si合金
        1.2.2 多組分近共晶Al-Si合金
        1.2.3 過共晶Al-Si合金
    1.3 Al-Si合金微觀組織調(diào)控及力學性能的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 熔體處理
        1.3.2 動力學細化
        1.3.3 快速凝固
        1.3.4 化學變質(zhì)
    1.4 Al-Si合金變質(zhì)機制的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 異質(zhì)形核
        1.4.2 抑制生長
        1.4.3 雜質(zhì)誘導孿晶
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容及研究意義
第2章 實驗材料及研究方法
    2.1 實驗方案
    2.2 實驗方案及設(shè)備
    2.3 分析方法及設(shè)備
        2.3.1 顯微組織觀察
        2.3.2 微區(qū)成分及物相分析
        2.3.3 電子背散射衍射技術(shù)
        2.3.4 透射電鏡觀察
    2.4 力學性能測試
        2.4.1 室溫拉伸
        2.4.2 高溫拉伸
        2.4.3 原位拉伸
        2.4.4 斷口表征
第3章 稀土Y對Al-20Si合金組織及力學性能的影響
    3.1 引言
    3.2 稀土Y對Al-20Si合金微觀組織的影響
        3.2.1 稀土Y對初生Si的影響
        3.2.2 稀土Y對共晶Si的影響
    3.3 稀土Y對Si相變質(zhì)機制的探討
    3.4 稀土Y對Al-20Si合金力學性能的影響
        3.4.1 室溫拉伸
        3.4.2 原位拉伸
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Y/Al-5Ti-1B對Al-20Si合金微觀組織及力學性能的影響
    4.1 引言
    4.2 Y/Al-5Ti-1B復合變質(zhì)劑的微觀組織
    4.3 Y/Al-5Ti-1B對Al-20Si合金微觀組織的影響
        4.3.1 Y/Al-5Ti-1B對Si相的影響
        4.3.2 Y/Al-5Ti-1B對α-Al枝晶的影響
    4.4 Y/Al-5Ti-1B對Al-20Si合金力學性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 稀土Y對多組分近共晶Al-Si合金微觀組織及力學性能的影響
    5.1 引言
    5.2 Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金中的相分析
    5.3 稀土Y對Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金微觀組織的影響
        5.3.1 Y對α-Al枝晶和共晶Si的影響
        5.3.2 Y對金屬間化合物的影響
    5.4 變質(zhì)機制
    5.5 稀土Y對Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金力學性能的影響
        5.5.1 室溫拉伸
        5.5.2 高溫拉伸
    5.6 熱處理對Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金微觀組織的影響
    5.7 熱處理對Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金力學性能的影響
    5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間所獲科研成果及獎勵


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3486033