發(fā)布時(shí)間：2018-05-08 15:31

  本文選題：A356合金 + Al-Ti-B-Sr��； 參考：《山東建筑大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：A356鋁合金密度低、比強(qiáng)度高,具有優(yōu)良的鑄造性能、焊接性能,被廣泛應(yīng)用于汽車、高鐵、航空航天等領(lǐng)域。針對(duì)A356鋁合金α-Al相、共晶Si相粗大等問題,本文采用微合金化進(jìn)行復(fù)合變質(zhì)處理,開發(fā)制備了適用于A356鋁合金的細(xì)化變質(zhì)劑Al-Ti-B-Sr。主要研究了合金元素添加量對(duì)A356合金的組織及力學(xué)性能的影響,以及熱處理工藝對(duì)復(fù)合變質(zhì)后合金組織及力學(xué)性能的調(diào)控機(jī)制。Ar氣精煉處理可以有效消除合金中的雜質(zhì)和氣體,改善合金的力學(xué)性能。在Ar氣流量為10 ml/min,通氣時(shí)間為5 min時(shí),合金的力學(xué)性能最佳,合金的抗拉強(qiáng)度、延伸率分別為180 MPa,5.7%。變質(zhì)劑Al-10Sr對(duì)A356合金微觀組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,變質(zhì)元素Sr能夠很好地改善合金中共晶Si相的形貌,由粗大的針片狀、板條狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的顆粒狀、棒狀,從而顯著提高合金力學(xué)性能,當(dāng)Sr添加量為0.03 wt.%時(shí),合金的力學(xué)性能最佳,抗拉強(qiáng)度、延伸率分別達(dá)到204 MPa、10.4%、62.4 HB,相比未變質(zhì)合金的抗拉強(qiáng)度有了顯著提升。研究了細(xì)化劑Al-5Ti-B中間合金對(duì)A356合金微觀組織及性能的影響。結(jié)果表明,Al-5Ti-B中間合金對(duì)A356合金中初生相α-Al枝晶細(xì)化效果顯著,明顯提高合金的力學(xué)性能。當(dāng)Al-5Ti-B中間合金的添加量為0.3 wt.%時(shí),合金晶粒最為細(xì)小,合金二次枝晶間距約為28μm,長(zhǎng)徑比約為1.72,此時(shí),合金的力學(xué)性能最佳,其抗拉強(qiáng)度、延伸率分別達(dá)到210 MPa、9.5%,相比未經(jīng)細(xì)化處理的A356合金力學(xué)性能有了明顯的提升�；谧冑|(zhì)劑Al-10Sr和細(xì)化劑Al-5Ti-B對(duì)A356合金組織及力學(xué)性能的研究,本課題成功制備了Al-5Ti-B-10Sr、Al-5Ti-B-5Sr、Al-2.5Ti-0.5B-5Sr、Al-3.5Ti-0.7B-3Sr四種不同狀態(tài)的細(xì)化變質(zhì)劑中間合金,并探討了細(xì)化變質(zhì)劑Al-Ti-B-Sr對(duì)于A356合金的微觀組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)Al-2.5Ti-0.5B-5Sr的添加量達(dá)到0.6 wt.%時(shí),A356合金微觀組織明顯被細(xì)化,α-Al枝晶被細(xì)化,同時(shí)共晶硅相由粗大的針狀、板條狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小圓整的顆粒狀及小部分塊狀;合金的力學(xué)性能最佳,其抗拉強(qiáng)度、延伸率分別達(dá)到194 MPa、19.1%。通過比較單獨(dú)添加細(xì)化劑Al-5Ti-B、變質(zhì)劑Al-10Sr,同時(shí)Al-5Ti-B和Al-10Sr,單獨(dú)添加制備的細(xì)化變質(zhì)劑Al-2.5Ti-0.5B-5Sr對(duì)A356合金的微觀組織和力學(xué)性能的影響,發(fā)現(xiàn)單獨(dú)添加0.6wt.%擠壓態(tài)Al-2.5Ti-0.5B-5Sr,其細(xì)化變質(zhì)效果最明顯,且可同時(shí)細(xì)化α-Al枝晶和共晶Si相,合金的力學(xué)性能明顯提高,特別是合金的延伸率被大大改善,充分體現(xiàn)制備的細(xì)化變質(zhì)劑Al-Ti-B-Sr的高效性。A356鋁合金是可熱處理的鑄造鋁合金,通過一定的熱處理工藝可以大大提高合金的力學(xué)性能。因此,本課題探討了T6熱處理工藝參數(shù)對(duì)細(xì)化變質(zhì)后A356合金的微觀組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,最佳的T6熱處理工藝是540℃×6h+155℃×6h,此時(shí)合金中共晶硅相尺寸最達(dá)到2.6μm,圓整度為0.8,近乎為圓整的顆粒狀,只有極少數(shù)的塊狀存在,合金的力學(xué)性能最佳,其抗拉強(qiáng)度、延伸率分別達(dá)到了269MPa、19.6%,比未處理的A356合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率分別提高了49.4%、243.9%。
[Abstract]:The effects of Al - 5Ti - B master alloy on microstructure and mechanical properties of A356 alloy were studied . The results showed that the microstructure and mechanical properties of Al - 5Ti - B alloy were better than that of non - modified Al - 5Ti - B alloy . The microstructure and mechanical properties of Al - Ti - B - Sr , Al - 5Ti - B - 5Sr , Al - 2.5Ti - 0.5B - 5Sr , Al - 3.5Ti - 0.7B - 3Sr were investigated .

【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG146.21;TG292

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本文編號(hào)：1861960