Al-Mn-Si-Fe-Cu合金是一種廣泛應(yīng)用于汽車散熱器翅片的熱傳輸材料,具有比重小、比強(qiáng)度大、耐腐蝕的特點。稀土元素在改良鋁合金性能方面是一種較為有效的添加劑,具有細(xì)化晶粒、提高合金強(qiáng)度的作用。本文系統(tǒng)研究了不同含量Sm元素的添加對模擬釬焊態(tài)和退火態(tài)Al-Mn-Si-Fe-Cu合金顯微組織、力學(xué)性能和腐蝕電化學(xué)性能的影響,得出的主要結(jié)論如下:(1)對于模擬釬焊態(tài)合金,Sm元素的添加能使晶粒尺寸得到一定程度的細(xì)化。當(dāng)Sm元素的添加量在0.5%時,晶粒細(xì)化作用最明顯。進(jìn)一步增加Sm元素的含量,晶粒細(xì)化作用有所減弱。合金中的第二相主要是Al_6(Mn,Fe)Si相,含Sm第二相為Al_2Sm相和Al_(10)Cu_7Sm_2相。當(dāng)Sm添加量為0.5%,第二相較為細(xì)小且球化。Sm的添加對力學(xué)性能有一定的提高。相比Sm添加量為0.3%和0.8%的合金,當(dāng)Sm元素添加量為0.5%時,合金具有較好的綜合力學(xué)性能。合金的斷裂機(jī)制為韌性斷裂,斷口有較多的韌窩。合金在0.5%NaCl和3.5%NaCl溶液中的腐蝕以點蝕為主,析出相腐蝕電位比基體電位更負(fù),第二相周圍鋁基體優(yōu)先腐蝕,形成點蝕坑的形貌。Sm元素的添加能使合金的第二相細(xì)小球化,在一定程度上能提高耐蝕性能。當(dāng)Sm元素的添加量從0.3%增加至0.5%時,合金的腐蝕電位正移,合金耐蝕性有所改善;當(dāng)Sm添加量增至0.8%時,腐蝕電位大幅度負(fù)移,耐蝕性下降。(2)合金經(jīng)過退火處理后,合金第二相仍然主要是Al_6(Mn,Fe)Si相,還有少量的含Sm相。在Sm元素添加量為0.5%的合金中晶粒尺寸和第二相相對細(xì)小,說明Sm元素的添加對晶粒細(xì)化有一定促進(jìn)作用。合金經(jīng)退火處理后,合金有所軟化,綜合力學(xué)性能下降。三種合金中,添加0.5%Sm的合金晶粒尺寸最為細(xì)小,因而力學(xué)性能相對較好。退火態(tài)的三種合金腐蝕均以點蝕為主。在Sm元素添加量為0.3%和0.8%的合金中能發(fā)現(xiàn)一些尺寸較大的第二相,在第二相周圍的鋁基體腐蝕較為嚴(yán)重,留下面積較大、深度更深的腐蝕坑,因而這兩種合金的腐蝕電位相對較負(fù),腐蝕電流密度也更大。(3)在三種合金中,Sm元素添加量為0.5%的綜合性能較好,其晶粒組織相對Sm添加量為0.3%和0.8%的合金更為細(xì)小;在三種合金中,Sm元素添加量為0.5%的合金力學(xué)性能和電化學(xué)性能最優(yōu)。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG146.21
【部分圖文】：

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒論第 2 頁圖1-1 直流式散熱器構(gòu)造[2]，1、散熱器；2、上水室；3、下水室；4、散熱器芯子Fig. 1-1 Vertical heat exchanger圖1-2 橫流式散熱器構(gòu)造[2]，1、氣液分離器；2、散熱器蓋；3、自動變速器液壓油冷卻器；4、出水口；5、進(jìn)水管；6、放水塞；7、放水口Fig. 1-2 Horizontal heat exchanger散熱器的核心部件是其散熱器的芯部，主要的組成部分包括以下幾個方面：1）散熱管；2）散熱片；3）上側(cè)主片；4）下側(cè)主片。散熱器散熱芯部需要有充足的散熱面積作為支持。根據(jù)芯體結(jié)構(gòu)的不同可分為管片式和管帶式（圖1-3）。管片式散熱器芯部由冷卻管和散熱片組成。早期使用擠制圓形冷卻管和平片，通過脹片連接。為

1、散熱器；2、上水室；3、下水室；4、散熱器芯子Fig. 1-1 Vertical heat exchanger圖1-2 橫流式散熱器構(gòu)造[2]，1、氣液分離器；2、散熱器蓋；3、自動變速器液壓油冷卻器；4、出水口；5、進(jìn)水管；6、放水塞；7、放水口Fig. 1-2 Horizontal heat exchanger散熱器的核心部件是其散熱器的芯部，主要的組成部分包括以下幾個方面：1）散熱管；2）散熱片；3）上側(cè)主片；4）下側(cè)主片。散熱器散熱芯部需要有充足的散熱面積作為支持。根據(jù)芯體結(jié)構(gòu)的不同可分為管片式和管帶式（圖1-3）。管片式散熱器芯部由冷卻管和散熱片組成。早期使用擠制圓形冷卻管和平片，通過脹片連接。為

散熱帶上有類似于百葉窗的小孔，起破壞流動空氣在散熱帶表面上的附著層的作用，可以提高散熱能力。圖1-3 散熱器芯體結(jié)構(gòu)，（1）管片式；（2）管帶式Fig. 1-3 Horizontal heat exchanger1.1.3 散熱器常用材料汽車散熱器是把液體冷卻發(fā)動機(jī)帶出來的熱量經(jīng)過二次熱交換傳遞出去�；谄嚿崞鞴ぷ餍再|(zhì)的考慮，材料的導(dǎo)熱性能是散熱器的重要參數(shù)。提高導(dǎo)熱性能可以改善散熱效能，使散熱器以較小的散熱面積能達(dá)到較好的散熱效果。同時節(jié)能環(huán)保是當(dāng)今世界制造業(yè)發(fā)展的一個重要方向。研究表明：汽車重量每減少10%，燃油消耗可降低8%~12%[3, 4]，汽車輕量化是汽車工業(yè)發(fā)展的一個重要方向。在同等工作效率以及性能下，散熱器的選材應(yīng)越輕越好。汽車散熱器通常位于汽車前端，常受風(fēng)雨、泥沙等的污染，加之內(nèi)部冷卻液的冷熱交替以及工作時產(chǎn)生周期性震動，惡劣的工作
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2835320