Al/Mg₂Si復合材料具有制備方法簡單、韌性高、比強度高等特點,有著巨大的市場潛力和廣泛的應用前景。細小均勻分布的初生Mg₂Si相有利于材料綜合力學性能的提高,而呈偏聚分布的初生Mg₂Si相則有利于功能梯度材料的制備。本文以Al-20Mg₂Si合金為研究對象,利用合金化和超聲處理來細化初生Mg₂Si相,利用脈沖磁場控制初生Mg₂Si相的分布,制備梯度材料,利用合金化與外場復合處理,進一步改善合金的凝固組織和力學性能。為此,本文首先研究了P、La合金化處理和脈沖磁場處理對合金凝固組織和力學性能的影響,在此基礎上,研究了脈沖磁場-合金化復合處理,超聲-合金化復合處理對合金中初生Mg₂Si相形態(tài)、大小和分布以及合金力學性能的影響,得出以下主要結論:1)P、La及其復合變質條件下,Al-20Mg₂Si合金的凝固組織和力學性能均有所改善。在0~0.75%范圍內,隨著P或La含量的增加,合金中的初生Mg₂

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 Mg_2Si金屬間化合物的性質
    1.2 Al/Mg_2Si復合材料的概述
    1.3 Al/Mg_2Si復合材料凝固組織控制
        1.3.1 Al/Mg_2Si材料中初生Mg_2Si相細化技術
        1.3.2 Al/Mg_2Si材料中初生Mg_2Si相梯度分布控制技術
    1.4 P和La在鋁合金中的應用
        1.4.1 P在鋁合金變質處理中的應用
        1.4.2 La在鋁合金變質處理中的應用
    1.5 脈沖磁場對合金組織影響的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 脈沖磁場影響合金凝固組織作用機理
        1.5.2 脈沖磁場細化金屬凝固組織的實驗研究
    1.6 超聲處理對合金組織影響的研究現(xiàn)狀
        1.6.1 超聲處理對金屬凝固組織的作用機制
        1.6.2 超聲波作用下細化金屬凝固組織的實驗研究
    1.7 本論文研究的目的和意義
第2章 實驗方案與方法
    2.1 實驗材料及熔煉
    2.2 實驗設備
        2.2.1 熔煉裝置
        2.2.2 超聲波處理裝置
        2.2.3 脈沖磁場處理裝置
    2.3 實驗總體流程與實驗研究方案
        2.3.1 總體流程
        2.3.2 研究方案
    2.4 測試方法
        2.4.1 組織觀察
        2.4.2 硬度測試
        2.4.3 摩擦磨損測試
        2.4.4 合金拉伸性能測試及斷口分析
        2.4.5 X射線衍射分析
第3章 P和La對Al-20Mg_2Si合金凝固組織及力學性能的影響
    3.1 P和La對Al-20Mg_2Si合金凝固組織的影響
        3.1.1 不同工藝對合金凝固組織的影響
        3.1.2 不同P添加量對合金凝固組織的影響
        3.1.3 不同La添加量對合金凝固組織的影響
    3.2 P和La對Al-20Mg_2Si合金力學性能的影響
    3.3 分析與討論
        3.3.1 P和La對Al-20Mg_2Si合金凝固組織的影響
        3.3.2 P和La對Al-20Mg_2Si合金力學性能的影響
    3.4 本章小結
第4章 脈沖磁場對Al-20Mg_2Si合金凝固組織和力學性能的影響
    4.1 Al-20Mg_2Si合金的凝固組織
        4.1.1 脈沖電壓對Al-20Mg_2Si合金凝固組織的影響
        4.1.2 脈沖頻率對Al-20Mg_2Si合金凝固組織的影響
        4.1.3 澆注溫度對Al-20Mg_2Si合金凝固組織的影響
        4.1.4 模具預熱溫度對Al-20Mg_2Si合金凝固組織的影響
    4.2 Al-20Mg_2Si合金的力學性能
    4.3 分析與討論
        4.3.1 脈沖磁場影響Al-20Mg_2Si合金凝固組織機制分析
        4.3.2 脈沖磁場影響Al-20Mg_2Si合金力學性能的分析
    4.4 本章小結
第5章 脈沖磁場對Al-20Mg_2Si合金中初生Mg_2Si相的影響
    5.1 工藝參數(shù)對合金中初生Mg_2Si相的影響
        5.1.1 脈沖電壓對初生Mg_2Si相的影響
        5.1.2 脈沖頻率對初生Mg_2Si相的影響
        5.1.3 澆注溫度對初生Mg_2Si相的影響
        5.1.4 模具溫度對初生Mg_2Si相的影響
    5.2 工藝參數(shù)對合金硬度的影響
    5.3 分析與討論
        5.3.1 脈沖磁場影響Al-20Mg_2Si合金中初生Mg_2Si相機制分析
        5.3.2 脈沖磁場影響Al-20Mg_2Si合金力學性能的分析
    5.4 本章小結
第6章 脈沖磁場-合金化復合處理對Al-20Mg_2Si合金中初生Mg_2Si相的影響
    6.1 高電壓脈沖磁場-合金化復合處理對初生Mg_2Si相的影響
        6.1.1 脈沖電壓對合金中初生Mg_2Si相的影響
        6.1.2 脈沖頻率對合金中初生Mg_2Si相的影響
        6.1.3 模具溫度對合金中初生Mg_2Si相的影響
    6.2 低電壓脈沖磁場-合金化復合處理對初生Mg_2Si相的影響
        6.2.1 脈沖電壓對合金中初生Mg_2Si相的影響
        6.2.2 脈沖頻率對合金中初生Mg_2Si相的影響
        6.2.3 模具溫度對合金中初生Mg_2Si相的影響
    6.3 脈沖磁場-合金化復合處理對合金力學性能的影響
        6.3.1 Al-20Mg_2Si合金的硬度
        6.3.2 Al-20Mg_2Si合金的磨損性能
    6.4 分析與討論
        6.4.1 復合處理影響合金中初生Mg_2Si相機制的分析
        6.4.2 復合處理影響Al-20Mg_2Si合金力學性能的分析
    6.5 本章小結
第7章 超聲-合金化復合處理對Al-20Mg_2Si合金凝固組織和力學性能的影響
    7.1 Al-20Mg_2Si合金的凝固組織
        7.1.1 不同處理方式下合金的凝固組織
        7.1.2 超聲處理參數(shù)對合金凝固組織的影響
    7.2 Al-20Mg_2Si合金的力學性能
        7.2.1 不同處理方式下合金的力學性能
        7.2.2 超聲處理參數(shù)對合金拉伸力學性能的影響
    7.3 分析與討論
        7.3.1 超聲-合金化處理對合金凝固組織影響機制分析
        7.3.2 超聲-合金化復合處理對Al-20Mg_2Si合金力學性能的影響
    7.4 本章小結
第8章 結論
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3675675