合金的熔體熱歷史對材料的組織與性能等有著直接和重要的影響,當(dāng)前對凝固過程的研究已經(jīng)擴(kuò)展到凝固開始前的液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)對凝固組織的影響,研究熔體熱歷史對Al合金凝固特性的影響具有重要的理論意義和實(shí)際價值。本文通過采用分子動力學(xué)模擬的方法測定了 Al-Ni合金、Al-Cu合金和Al-Ti合金的熔點(diǎn)并選擇了體系最適合的勢函數(shù),對不同冷卻速率下的徑向分布函數(shù)以及凝固后的微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析,通過改變初始溫度和弛豫時間分析了熱歷史對熔體擴(kuò)散系數(shù)的影響。得到的主要結(jié)論有:采用多種勢函數(shù)獲得三種Al合金的模擬熔點(diǎn),Al-Ni模擬熔點(diǎn)與實(shí)際熔點(diǎn)最小誤差為39.12K;Al-Cu模擬熔點(diǎn)與實(shí)際熔點(diǎn)最小誤差為32.76K;Al-Ti模擬熔點(diǎn)與實(shí)際熔點(diǎn)最小誤差為45.13K。模擬計(jì)算得到Al-Ni合金的徑向分布函數(shù)中,在1.0×1010K/s的冷卻速率下Al0.25Ni0.75熔體的徑向分布函數(shù)呈現(xiàn)出明顯的晶體特征,凝固后面心立方結(jié)構(gòu)占89%;在1.0×1010K/s的冷卻速率下Al0.8Ni0.2熔體的徑向分布函數(shù)呈現(xiàn)出明顯的晶體特征,凝固后面心立方結(jié)構(gòu)和密排六方結(jié)構(gòu)占85.8%。Al-Cu合金的徑向分布... 

【文章來源】：西安工業(yè)大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

73.15K固溶不同時間后的Al-0.2Ni合金金相組織[29]

51.2 不同時效溫度后 Al-0.2Ni 合金板材的硬度和導(dǎo)電率的凝固過程研究中，生長方式的研究能夠解釋許釋最終凝固產(chǎn)物的形成過程和存在的差異。Si--10wt％Ni 合金的凝固過程進(jìn)行觀察，觀察過程發(fā)長。他們發(fā)現(xiàn)初生金屬間化合物 Al3Ni 相在該條種截然不同的生長方式，而且“I”型由于在能量V”型 Al3Ni 相的生長，另一方面“V”型 Al3Ni 相在致 Al3Ni 相的生長差異的主要原因在于過冷度和，Al-Ni 系合金的應(yīng)用也非常廣泛。納米材料由 之間，這種情況下得到的納米材料整體上呈現(xiàn)

史下的合金熔體微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，而是進(jìn)一步轉(zhuǎn)向宏觀和相對容易觀察和分析面上去，希望能從不同的尺度和方面去理解和探究熔體熱歷史的影響。在熔體熱固界面的穩(wěn)定性研究過程中，Al-4.65%Cu 合金的定向凝固界面穩(wěn)定性與該合金歷史關(guān)系非常密切，在陳光等[61]人研究后發(fā)現(xiàn)該合金成分下的 Al-Cu 合金的凝定性與過熱處理溫度之間存在的關(guān)系不是簡單地正相關(guān)或者負(fù)相關(guān)，而是由于合構(gòu)的復(fù)雜性和熔體結(jié)構(gòu)受多種因素的影響，導(dǎo)致兩者之間的關(guān)系是在剛開始的過度時會增強(qiáng)界面的穩(wěn)定程度，而在超過一定溫度之后，反而會使得合金的凝固界穩(wěn)情況。性能是凝固產(chǎn)物最直觀的外在體現(xiàn)，也是鋁合金研發(fā)應(yīng)用的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，所體熱歷史對鋁合金力學(xué)性能的影響研究一直非常重視。在對 Al-10%Cu 合金組織行研究過程中就發(fā)現(xiàn)通過改變?nèi)垠w熱歷史可以明顯改善合金組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能等[62]就發(fā)現(xiàn)能夠通過對熔體階段進(jìn)行過熱和高低溫混合的手段達(dá)到細(xì)化顯微組，并且可以在一定程度上提高合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率，如圖 1.3 和圖 1.4 所示到在 900℃的過熱處理后的合金力學(xué)性能最為優(yōu)異。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米NiAl-Ni和Ni3Al-Ni合金的低溫電阻特性[J]. 鄭海濤,代飛,張莉莉,羅江山,林偉,王凱,易勇,雷海樂.  強(qiáng)激光與粒子束. 2018(12)
[2]大變形高純Al-4%Cu合金性能與微觀結(jié)構(gòu)分析[J]. 周偉,張凌峰,熊毅,劉玉亮,任鳳章.  塑性工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]Al2Cu拉伸變形的分子動力學(xué)模擬[J]. 劉曉波,熊震,方洲,李艷.  中國有色金屬學(xué)報(bào). 2018(09)
[4]超細(xì)晶Al-Cu合金的力學(xué)性能與點(diǎn)腐蝕行為[J]. 劉曉紅,徐亮,嚴(yán)偉林.  熱加工工藝. 2018(16)
[5]固溶時效對Al-0.2Ni鋁合金組織和性能的影響[J]. 王麗媛,李亨,胡越,李明,張真.  熱加工工藝. 2018(16)
[6]Ti-Al系二元合金的穩(wěn)定性及電子結(jié)構(gòu)性能研究[J]. 劉艷俠,馬云莉,程超,陳星太,孫嘉興,王遜.  遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[7]固溶時間對Al-Ni耐熱合金導(dǎo)線組織、硬度和導(dǎo)電性能的影響[J]. 倪艷榮,李艷華.  熱加工工藝. 2018(12)
[8]In situ Study on the Growth Behavior of Primary Al3Ni Phase in Solidifying Al–Ni Alloy by Synchrotron Radiography[J]. Si-Yu Sun,Qiao-Dan Hu,Wen-Quan Lu,Zong-Ye Ding,Ming-Qin Xu,Ming-Xu Xia,Jian-Guo Li.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(06)
[9]Ti3Al合金中α2相的比例及分布特征對其力學(xué)性能的影響[J]. 羅倩,李建崇,朱郎平,郝彥君,劉金旭,桑青青,李樹奎.  精密成形工程. 2018(03)
[10]Synthesis and Compression Property of Oxidation-Resistant Ni-Al Foams[J]. Wen-Wen Zeng,Si-Han Hou,Xiao-Jun Ding,De-Li Duan,Shu Li,Shi-Hong Zhang.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2017(10)

碩士論文
[1]熔體熱歷史對金屬凝固特性影響的研究[D]. 高阿紅.西安工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：2951876