Al-10Si-2Fe中間合金對亞共晶鋁硅合金組織和性能的影響
本文選題:Al-10Si-2Fe中間合金 + 亞共晶鋁硅合金; 參考:《山東大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:擁有質(zhì)輕價(jià)廉、鑄造性好、耐蝕性強(qiáng)、熱裂傾向性小、抗疲勞和機(jī)加工性優(yōu)等諸多優(yōu)異性能的亞共晶鋁硅合金,被越來越多的用于航空航天、軌道交通、船舶制造、武器裝備及新能源汽車等領(lǐng)域。為提高亞共晶鋁硅合金的綜合性能,通常要對熔體進(jìn)行細(xì)化或變質(zhì)處理,從而改善合金的微觀組織。Al-10Si-2Fe中間合金中的β-Al5FeSi與熔體原有Fe生成的局部有序(AlFeSi)團(tuán)簇,可以促進(jìn)共晶硅形核,并細(xì)化共晶團(tuán),將"單純減鐵"的思路變?yōu)?改善并利用"。本課題與實(shí)際生產(chǎn)緊密結(jié)合,圍繞Al-10Si-2Fe中間合金對亞共晶鋁硅合金組織和性能的影響,從中間合金產(chǎn)品的制備、最佳孕育參數(shù)的尋求以及工廠條件的實(shí)際應(yīng)用三個(gè)方面展開研究。通過分析制備冷速對Al-10Si-2Fe中間合金孕育效能的影響,發(fā)現(xiàn)制備時(shí)冷速越快,Al-10Si-2Fe中間合金中β-Al5FeSi相的數(shù)量越多、尺寸越小;在制備Al-10Si-2Fe中間合金時(shí),其冷卻速度應(yīng)控制在980℃/s左右,厚度控制在2.5mm左右,并據(jù)此設(shè)計(jì)改進(jìn)了 Al-10Si-2Fe中間合金的制備設(shè)備;第三代水冷單輥鋼帶熔體快速冷凝設(shè)備生產(chǎn)的中間合金質(zhì)量穩(wěn)定、性能可靠,為大批量生產(chǎn)工廠用Al-10Si-2Fe中間合金奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。通過對比實(shí)驗(yàn)室條件下經(jīng)Al-10Si-2Fe中間合金不同保溫時(shí)間和保溫溫度處理的Al-9Si-0.45Mg合金的共晶團(tuán)尺寸、氣孔大小和力學(xué)性能的變化,發(fā)現(xiàn)Al-10Si-2Fe中間合金能夠細(xì)化共晶團(tuán),改善氣孔的尺寸和分布,最佳孕育保溫溫度為720℃~730℃,與Sr最佳變質(zhì)溫度、精煉劑最佳精煉溫度一致;在720℃保溫30min~120min時(shí)孕育效果穩(wěn)定,是一種長效孕育劑,為Al-10Si-2Fe中間合金的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供了工藝指導(dǎo)。通過對比工廠條件下經(jīng)Al-10Si-2Fe中間合金處理的A356合金鑄態(tài)及熱處理后金相組織、力學(xué)性能和斷口形貌的變化,發(fā)現(xiàn)Al-10Si-2Fe中間合金能夠改變A356合金組織中的富鐵相形貌,細(xì)化共晶硅和共晶團(tuán)尺寸,顯著提高A356合金的力學(xué)性能,特別是延伸率。Sr變質(zhì)A356合金經(jīng)Al-10Si-2Fe中間合金進(jìn)一步孕育處理后,鑄態(tài)和T6熱處理后合金的延伸率分別提高了110%和42.9%,為提高A356合金的力學(xué)性能開辟了新的途徑,對Al-10Si-2Fe中間合金的實(shí)際工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了初步探索。
[Abstract]:In order to improve the comprehensive properties of Al - 10Si - Fe alloy , the effect of Al - 10Si - Fe alloy on the microstructure and properties of Al - 10Si - Fe alloy is studied . The practical industrial application of Al - 10Si - Fe alloy intermediate alloy has been preliminarily explored .
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TG146.21
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1969385
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