本文關鍵詞：Al-Ti-B-O復合細化劑對A356合金組織及力學性能的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以A356合金為研究對象,在合金中加入Al-Ti-B-O復合細化劑對其進行細化處理,采用金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、電子萬能材料試驗機等材料分析測試手段,研究了Al-Ti-B-O復合細化劑添加量、保溫溫度和保溫時間對A356合金組織的影響;同時比較了不同細化劑對A356合金的細化效果;探討了稀土元素Y對Al-Ti-B-O復合細化劑細化效果的影響,并且測試了細化后的合金在鑄態(tài)及熱處理態(tài)下的力學性能。在A356合金中添加Al-Ti-B-O復合細化劑使A356合金粗大的晶粒明顯細化,二次枝晶間距明顯減小。Al-Ti-B-O復合細化劑在A356合金中的最佳添加量、保溫溫度、保溫時間分別為0.5wt%、730℃、30min。當在A356合金熔體中添加0.5wt%Al-Ti-B-O復合細化劑后,在730℃下保溫30min時對α-Al晶粒細化效果達到最好,其平均宏觀晶粒尺寸細化至210μm,二次枝晶間距減小為13.07μm。當添加量超過0.7wt%、保溫溫度達到760℃或保溫時間超過60min后,都會導致Al-Ti-B-O復合細化劑對A356合金晶粒細化效果變差,其中保溫時間對細化效果的影響最大。對比Al-5Ti、Al-3B、Al-5Ti-1B、Al-Ti-B-O四種細化劑在A356合金中的細化效果,Al-Ti-B-O復合細化劑細化效果最好。同時,Al-Ti-B-O復合細化劑加強了Al-10Sr對共晶Si的變質(zhì),共晶Si由細針狀、小塊狀變成細小的珊瑚狀。在A356鋁合金中同時添加Al-Ti-B-O復合細化劑和Al-10Y中間合金,稀土Y對Al-Ti-B-O復合細化劑細化二次枝晶有一定的促進作用。當在A356鋁合金中添加0.5wt%Al-Ti-B-O+0.5wt%Al-10Y時,對A356合金組織的細化和變質(zhì)達到最好,并且稀土Y能將Al-Ti-B-O復合細化劑細化A356合金的細化衰退時間推遲至120min。Al-Ti-B-O細化劑不影響稀土Y對共晶Si的變質(zhì),將粗大長針狀的共晶Si相變成細小的珊瑚狀,其變質(zhì)機理為稀土Y吸附在Si相上,阻礙了共晶Si的生長。T6熱處理使細化變質(zhì)后的A356合金中的Si相球化,并且均勻地分散在Al基體中,其中共晶Si的長寬比由未細化變質(zhì)前的3.47減小至1.09。室溫拉伸測試表明,當向A356合金中添加0.5wt%Al-Ti-B-O+0.5wt%Al-10Y后,鑄態(tài)和熱處理態(tài)下的抗拉強度、伸長率均達到最好。在熱處理態(tài)下,經(jīng)過細化變質(zhì)的A356合金的抗拉強度與伸長率比未細化變質(zhì)前的分別提高45MPa和2.0%。從拉伸斷口可以看出,經(jīng)Al-Ti-B-O+Al-10Y細化變質(zhì)后的A356合金仍然為韌性斷裂;熱處理后,A356合金以韌性斷裂為主的混合型斷裂。
【關鍵詞】：Al-Ti-B-O復合細化劑 A356合金 顯微組織 細化效果 力學性能
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.21;TG292
【目錄】：

• 摘要5-7
• abstract7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 鋁及鋁合金晶粒細化的意義和方法12-17
• 1.2.1 鋁合金晶粒細化的意義12
• 1.2.2 鋁合金晶粒細化的方法12-14
• 1.2.3 鋁合金細化劑的發(fā)展及面臨的問題14-17
• 1.3 稀土在鋁合金晶粒細化中的作用17-18
• 1.3.1 稀土元素在A356合金中的變質(zhì)作用17-18
• 1.3.2 稀土元素在A356合金中的細化作用18
• 1.4 影響鋁合金晶粒細化作用的工藝因素18-21
• 1.5 本課題研究的意義和研究內(nèi)容21-23
• 第二章 實驗方法與數(shù)據(jù)處理23-29
• 2.1 實驗材料23-24
• 2.2 實驗設備24
• 2.3 實驗方案24-26
• 2.3.1 Sr變質(zhì)工藝的確定24-25
• 2.3.2 Al-Ti-B-O復合細化劑細化工藝的確定25
• 2.3.3 熱處理工藝的確定25
• 2.3.4 實驗過程25-26
• 2.4 樣品的分析測試方法26-29
• 2.4.1 宏觀組織分析26-27
• 2.4.2 光學顯微組織分析27
• 2.4.3 金相分析軟件分析27-28
• 2.4.4 X射線衍射分析28
• 2.4.5 掃描電子顯微分析28
• 2.4.6 室溫力學性能測試28-29
• 第三章 Al-Ti-B-O細化劑對A356鋁合金細化行為的研究29-49
• 3.1 引言29
• 3.2 Al-Ti-B-O添加量的影響29-34
• 3.2.1 添加量對A356鋁合金晶粒細化效果的影響30-33
• 3.2.2 合金晶粒組織細化機理探討33-34
• 3.3 保溫溫度的影響34-38
• 3.3.1 保溫溫度對A356鋁合金晶粒細化效果的影響34-37
• 3.3.2 保溫溫度對合金晶粒組織細化機理的探討37-38
• 3.4 保溫時間的影響38-42
• 3.4.1 保溫時間對A356鋁合金晶粒細化效果的影響38-41
• 3.4.2 保溫時間對合金晶粒組織細化機理的探討41-42
• 3.5 不同細化劑細化效果的比較42-46
• 3.5.1 不同細化劑對A356鋁合金晶粒細化效果的影響42-44
• 3.5.2 不同細化劑對鋁合金晶粒組織細化機理的探討44-46
• 3.6 Al-Ti-B-O細化劑對Al-10Sr變質(zhì)效果的影響46-48
• 3.6.1 細化劑對Al-10Sr變質(zhì)效果的影響46-47
• 3.6.2 細化劑加強Al-10Sr變質(zhì)機理的探討47-48
• 3.7 本章小結48-49
• 第四章 稀土元素Y對Al-Ti-B-O細化劑細化效果的影響49-60
• 4.1 引言49
• 4.2 Y添加量對Al-Ti-B-O細化效果的影響49-52
• 4.3 保溫時間對A356合金細化效果的影響52-54
• 4.4 Y對鑄態(tài)A356鋁合金共晶Si的影響54-56
• 4.5 熱處理對A356鋁合金共晶Si的影響56-58
• 4.6 本章小結58-60
• 第五章 Al-Ti-B-O細化劑對A356鋁合金力學性能的影響60-68
• 5.1 引言60
• 5.2 室溫拉伸性能60-64
• 5.2.1 Al-Ti-B-O添加量對A356鋁合金拉伸性能的影響60-62
• 5.2.2 Y添加量對A356鋁合金拉伸性能的影響62-63
• 5.2.3 熱處理對A356鋁合金拉伸性能的影響63-64
• 5.3 斷口分析64-67
• 5.3.1 細化后鑄態(tài)A356斷口形貌64-65
• 5.3.2 熱處理后A356斷口形貌65-67
• 5.4 本章小結67-68
• 第六章 主要結論68-69
• 參考文獻69-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文76

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