【摘要】：Al-Si鑄造合金密度低,鑄造性能優(yōu)異,成型性和可焊接性好,耐磨性和抗腐蝕性優(yōu)異,能夠滿足高質量復雜零件的制造,在汽車工業(yè)中是一種非常優(yōu)良結構材料。但是由于Al-Si二元鑄造合金的強度較低,且為非熱處理合金,合金的應用范圍受到限制。通過合金化提高Al-Si鑄造合金的強度是突破其應用限制的關鍵。本文以Al-7%Si-0.3%Mg-0.3%Cr(wt.%),Al-7%Si-0.3%Mg-0.3%Cr-1.5%Cu(wt.%)兩種鑄造合金研究Cr,Mg,Cu微量合金化對于Al-Si合金結構和性能的影響。利用球差矯正電鏡和HAADF-STEM技術系統(tǒng)地研究了合金在熱處理過程中形成的各種析出相的形貌特征和原子結構。Cr元素改善了合金的斷裂韌性,同時更明顯提高了合金的強度。室溫下,均勻化后的Al-Si-Mg-Cr合金的抗拉強度和延伸率相較于A356合金提高分別提高了70%和5%。Al-Si-Mg-Cr合金均勻化過程中共形成三種彌散相:富Cr相(?)富Cr、Fe相α(?)和Si顆粒。彌散相與基體的存在常見的位向關系,在這些位向下,兩相界面保持一定共格界面關系。Mg元素產生了明顯的時效硬化效果�！洹湎嗍茿l-Si-Mg-Cr合金時效過程中的主要強化相。欠時效階段,′′相的體積分數(shù)是影響其強化效果的主要因素。在過時效階段,合金析出了一定數(shù)量的板條狀B′相。Cu元素在Mg元素合金化的基礎上進一步提高合金的強度。Cu的添加改變了合金的時效析出序列。Al-Si-Mg-Cr-Cu合金的時效析出序列:Super Saturated Solid Solution(SSSS)→GP zone→(?)。Cu原子在時效過程中大量偏聚在析出相與基體的界面處。欠時效階段,Cu原子占據(jù)了′′晶胞的Si3位置。臺階結構單元隨著針狀析出相的粗化而增多。這種臺階結構實際上是由于析出相平移排列所產生的。針狀析出相的粗化是由于析出相中的亞結構——原子配位幾何體Unit T(T′)不斷在析出相界面上沿著100(?)方向形成而實現(xiàn)的。
【圖文】：

圖 1-1Al-Si 二元相圖Fig. 1-1 Al-Si binary phase diagram金的主要強化機制和工藝化機制金在受外力作用時會發(fā)生一定的變形，主要包括彈性變形和塑金的強度主要就是提高在變形過程中的抵抗塑性變形的能力，據(jù)位錯理論可知，金屬的塑性變形是通過位錯的滑移所產生的，在合金中運動的勢壘才能有效阻礙位錯運動，提高合金的強度也都是圍繞阻礙位錯的運動提出的，引入外界條件以提高位錯主要的強化機制包括：細晶強化，主要利用多晶體合金的晶界來阻礙位錯運動；加工硬化，，利用位錯與位錯之間的交互作用勢壘；固溶強化，利用點缺陷釘扎位錯來阻礙位錯的運動；析出相來釘扎位錯，從而阻礙位錯的運動。

上海交通大學碩士學位論文探測器（BF detector）和高角環(huán)形暗場探測器（HAADF detec聚焦在樣品上，所以電子束所掃過的每個點都會在探測器平面衍射花樣（CBED）。如圖所示，明場探測器主要用來探測近軸角環(huán)形暗場探測器主要用來探測高角度的散射電子。由于高角取的彈性散射電子信號來自于高角度非相干散射，所以其形成的盧瑟福散射產生的，所以圖像的強度與原子的原子序數(shù) Z 成 HAADF-STEM 技術得到的圖片也稱作 Z 襯度照片。在 STE束的束斑大小決定了分辨率。如果束斑大小小于電子間的距像就能直接對應原子結構，束斑越小，分辨率越高。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.21

【參考文獻】

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本文編號：2625057