本文關鍵詞：高效Al-Sr中間合金變質劑制備工藝及變質效果研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：Al-Si合金具有密度低、比強度高、鑄造性能及耐腐蝕性好、熱膨脹系數低等優(yōu)點,在航空、航天、汽車、機械等領域廣泛應用。Sr作為Al-Si合金的常用變質劑,具有良好的變質效果。Al-10%Sr中間合金中Sr以Al4Sr相存在,Al4Sr相的晶粒尺寸、組織形貌決定了Al-Sr中間合金的力學性能及其變質效果。本課題Al-10%Sr中間合金為研究對象,探討了擠壓鑄造制坯后熱擠壓、超聲波熔體處理制坯后熱擠壓成Al-Sr中間合金的力學性能、顯微組織及其變質效果的影響；探討了超聲波熔體處理時間和頻率超聲波熔體處理對Al-Sr中間合金的力學性能、顯微組織及其變質效果的影響。實驗結果表明：重力鑄造制坯后熱擠壓成Al-Sr中間合金的伸長率為19.17%,Al-Sr中間合金中Al4Sr相呈塊狀,尺寸粗大,棱角分明,其等效圓半徑為68.3um。擠壓鑄造制坯后熱擠壓成Al-Sr中間合金的伸長率可達到24.74%,Al-Sr中間合金中Al4Sr相呈細小顆粒狀,其等效圓半徑為25.4um。超聲波熔體處理制坯后熱擠壓成Al-Sr中間合金的伸長率可達到25.12%,Al-Sr中間合金中Al4Sr相尺寸更加細小且彌散,其等效圓半徑為20.3um。重力鑄造制坯后熱擠壓成Al-Sr中間合金變質孕育期較長,其變質在20min左右達到最佳變質效果；擠壓鑄造制坯后熱擠壓和超聲波熔體處理制坯后熱擠壓成Al-Sr中間合金變質孕育期較短,其變質在5min左右達均到最佳變質效果。超聲波熔體處理制坯后熱擠壓成Al-Sr中間合金變質在60min左右依然保持良好變質效果,變質衰退時間較長。超聲波熔體處理30s時制備的Al-Sr中間合金的力學性能最佳,其伸長率為8.12%,Al-Sr中間合金中Al4Sr相細小且彌散,其長度在60-560um之間,寬度在20-70um之間。在變質保溫時間為20min時,超聲波熔體處理30s時制備的Al-Sr中間合金變質效果最佳。22kHZ超聲波熔體處理制坯后熱擠壓成Al-Sr中間合金的伸長率可達到26.73%。Al-Sr中間合金固溶處理消除了熱擠壓時產生的殘余應力,其伸長率可達到27.21%。22kHZ超聲波熔體處理制坯后熱擠壓成Al-Sr中間合金中Al4Sr相最為細小、彌散且均勻分布,其等效圓半徑可達到18.4um。Sr變質改變共晶硅的生長方式,將共晶硅由粗大的層片狀或針狀轉變成尺寸細小的珊瑚狀,提高了共晶硅分枝。22kHZ超聲波熔體處理制坯后熱擠壓成Al-Sr中間合金變質孕育期最短,變質2min時即獲得良好的共晶硅組織。3種超聲波頻率熔體處理制坯后熱擠壓成Al-Sr中間合金變質60min時依然保持良好的變質效果。
【關鍵詞】：Al-Sr中間合金 Al_4Sr相 擠壓鑄造 超聲波熔體處理 變質孕育期
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG292;TG379
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景以及意義10
• 1.2 鋁合金變質劑的應用10-16
• 1.2.1 Al-Sr中間合金變質劑的應用10-12
• 1.2.2 鋁鍶復合變質劑的發(fā)展12
• 1.2.3 Al-Sr合金組織形態(tài)對變質效果的影響12-13
• 1.2.4 Al-Sr中間合金制備工藝13-15
• 1.2.5 Al-Sr中間合金存在的問題15-16
• 1.3 擠壓鑄造成形技術的發(fā)展16-17
• 1.4 超聲波在鑄造生產過程中的應用17-18
• 1.4.1 超聲波熔體處理方式17
• 1.4.2 超聲波處理合金熔體17
• 1.4.3 超聲波處理細化晶粒機理17-18
• 1.5 研究內容18-20
• 第2章 實驗材料及研究方法20-26
• 2.1 實驗原材料20
• 2.2 實驗設備及材料制備20-25
• 2.2.1 Al-Sr中間合金的制備20-24
• 2.2.2 Al-Sr中間合金變質24-25
• 2.3 顯微組織觀察分析25
• 2.4 力學性能測試25-26
• 第3章 制備工藝對Al-Sr中間合金組織性能及變質效果的影響26-42
• 3.1 Al-Sr中間合金組織性能及變質效果26-30
• 3.1.1 重力鑄造對Al-Sr中間合金力學性能的影響26
• 3.1.2 重力鑄造對Al-Sr中間合金顯微組織的影響26-28
• 3.1.3 重力鑄造后熱擠壓成Al-Sr中間合金的變質效果28-30
• 3.2 擠壓鑄造對Al-Sr中間合金力學性能與顯微組織的影響30-33
• 3.2.1 擠壓鑄造對Al-Sr中間合金力學性能的影響30-31
• 3.2.2 擠壓鑄造對Al-Sr中間合金顯微組織的影響31-33
• 3.3 超聲波熔體處理對Al-Sr中間合金力學性能與顯微組織的影響33-35
• 3.3.1 超聲波熔體處理對Al-Sr中間合金力學性能的影響33-34
• 3.3.2 超聲波熔體處理對Al-Sr中間合金顯微組織的影響34-35
• 3.4 制備工藝對Al-Sr中間合金變質效果的影響35-41
• 3.4.1 制備工藝Al-Sr中間合金變質5min時ZL102合金顯微組織36-38
• 3.4.2 制備工藝Al-Sr中間合金變質20min時ZL102合金顯微組織38-39
• 3.4.3 制備工藝Al-Sr中間合金變質60min時ZL102合金顯微組織39-41
• 3.5 本章小結41-42
• 第4章 超聲熔體處理工藝參數對Al-Sr中間合金組織性能及變質效果的影響42-61
• 4.1 超聲波熔體處理時間對Al-Sr中間合金變質效果的影響42-48
• 4.1.1 超聲波熔體處理時間對Al-Sr中間合金性能的影響42-44
• 4.1.2 超聲波熔體處理時間對Al-Sr中間合金組織的影響44-46
• 4.1.3 超聲波熔體處理時間對Al-Sr中間合金變質效果的影響46-48
• 4.2 頻率對超聲波熔體處理Al-Sr中間合金組織和性能的影響48-54
• 4.2.1 頻率超聲波熔體處理對Al-Sr中間合金力學性能的影響48-51
• 4.2.2 頻率超聲波熔體處理對Al-Sr中間合金顯微組織的影響51-54
• 4.3 超聲頻率熔體處理制備的Al-Sr中間合金對合金變質的影響54-60
• 4.3.1 18kHZ超聲波熔體處理制備Al-Sr中間合金變質效果54-56
• 4.3.2 20kHZ超聲波熔體處理制備Al-Sr中間合金變質效果56-58
• 4.3.3 22kHZ超聲波熔體處理制備Al-Sr中間合金變質效果58-60
• 4.4 本章小結60-61
• 第5章 結論61-63
• 參考文獻63-67
• 在學研究成果67-68
• 致謝68

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