【摘要】：Al-7Si-Mg鑄造鋁合金的力學(xué)性能受凝固條件和熱處理工藝參數(shù)的影響,如何建立各階段工藝參數(shù)與微觀組織、合金性能之間的定量化模型,對于優(yōu)化工藝條件,提高合金性能具有重要的工程應(yīng)用價值。建立了能夠描述凝固、固溶處理和時效處理過程中微觀組織演變的全過程、多尺度數(shù)值模型,并建立了相應(yīng)強(qiáng)化模型,實現(xiàn)鑄件最終屈服強(qiáng)度的預(yù)測。模擬了Al-7Si-Mg合金在各階段的微觀組織演變,并與實驗結(jié)果進(jìn)行了比較,分析了工藝參數(shù)對微觀組織和合金屈服強(qiáng)度的影響規(guī)律。模擬和實驗結(jié)果表明:二次枝晶臂間距隨著冷卻速率的增大而減小。Mg2Si顆粒的溶解和共晶Si的熔斷在短時的固溶處理就可以完成。提高時效溫度會促進(jìn)時效析出,但會降低時效峰值強(qiáng)度,而增加Mg含量能夠提高合金的屈服強(qiáng)度。最后分析了本模型存在的問題,指明該模型今后發(fā)展、充實與完善之處。
[Abstract]:The mechanical properties of Al-7Si-Mg cast aluminum alloy are affected by solidification conditions and heat treatment process parameters. Improving the properties of the alloy has important engineering application value. A multi-scale numerical model was established to describe the evolution of microstructure during solidification, solution treatment and aging treatment, and the corresponding strengthening model was established to predict the ultimate yield strength of castings. The microstructure evolution of Al-7Si-Mg alloy in various stages was simulated and compared with the experimental results. The effect of process parameters on the microstructure and yield strength of the alloy was analyzed. The simulation and experimental results show that the secondary dendritic arm spacing decreases with the increase of cooling rate, and the dissolution of Mg2Si particles and the melting of eutectic Si can be completed in a short time. Increasing the aging temperature can promote the precipitation of aging, but decrease the peak strength of aging, and increase the content of Mg can increase the yield strength of the alloy. Finally, the problems existing in this model are analyzed, and the future development, enrichment and perfection of the model are pointed out.
【作者單位】： 清華大學(xué)材料學(xué)院先進(jìn)成形制造教育部重點實驗室;明志科技有限公司;
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2011CB706801) 國家自然科學(xué)基金項目(51374137和51171089) 國家科技重大專項項目(2012ZX04012-011和2011ZX04014-052)資助
【分類號】：TG166.3;TG292

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本文編號：2333075