基于成分優(yōu)化的Al-Si-Cu-Mg合金的強(qiáng)韌化研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-17 15:27
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)航空航天事業(yè)經(jīng)歷了高速發(fā)展歷程,鑄造鋁合金由于其良好的機(jī)械性能而在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)航空航天領(lǐng)域?qū)Σ牧系囊笠延奢p量化向強(qiáng)韌化過(guò)渡。為了進(jìn)一步提高鑄造Al-Si-Cu-Mg合金的力學(xué)性能,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)優(yōu)化主要合金元素含量、復(fù)合添加鈉鹽與Sr變質(zhì)劑、添加稀土 Y并對(duì)合金進(jìn)行T6熱處理得到了強(qiáng)度和韌性較優(yōu)的鑄造AlSilOCulMg合金,并對(duì)Al-Si-Cu-Mg強(qiáng)韌化機(jī)理進(jìn)行探究與分析。首先,研究了 Al-Si-Cu-Mg中各主要元素對(duì)合金性能的影響。后采用正交實(shí)驗(yàn)探究了 9-11%Si、0.5-1.5%Cu、0.3-0.5%Mg范圍內(nèi)合金元素交互作用對(duì)其強(qiáng)韌性的影響并分析了強(qiáng)化機(jī)理。結(jié)果表明:Mg和Cu對(duì)抗拉強(qiáng)度影響最大,Si對(duì)延伸率有著顯著影響;AlSilOCulMg0.4合金力學(xué)性能最佳,抗拉強(qiáng)度為275MPa,延伸率為3.2%;A12Cu和Mg2Si相為Al-Si-Cu-Mg中主要強(qiáng)化相。其次,同時(shí)添加鈉鹽與Al-10Sr這兩種變質(zhì)劑,研究了 Na和Sr復(fù)合添加的變質(zhì)效果,以及Na與Sr這兩種變質(zhì)元素之間的交互作用。結(jié)果表明:Na和Sr在合金...
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 選題背景
1.2 鑄造鋁合金
1.3 鑄造鋁合金增強(qiáng)增韌的主要方法
1.3.1 合金成分優(yōu)化
1.3.2 晶粒細(xì)化
1.3.3 變質(zhì)處理
1.3.4 熔體凈化處理
1.3.5 熱處理強(qiáng)化工藝
1.4 鋁合金鑄造方法
1.4.1 金屬型鑄造
1.4.2 砂型鑄造
1.4.3 低壓鑄造
1.4.4 熔模鑄造
1.4.5 擠壓鑄造
1.5 鋁合金強(qiáng)韌化的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.6 課題研究目的及內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.1.1 純金屬
2.1.2 中間合金
2.1.3 非金屬
2.1.4 輔助工具
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)工藝流程
2.4 合金熱處理工藝
2.5 合金組織觀察與力學(xué)性能測(cè)試
第3章 高強(qiáng)高韌鑄造鋁合金主要合金元素成分優(yōu)化
3.1 合金成分優(yōu)化研究
3.1.1 單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究
3.1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析
3.2 掃描電鏡結(jié)果分析
3.2.1 掃描電鏡結(jié)果分析
3.3 Al-Si-Cu-Mg合金斷口形貌分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 鈉鹽與Al-Sr在合金復(fù)合變質(zhì)處理中的交互作用
4.1 變質(zhì)處理
4.2 Na和Sr復(fù)合變質(zhì)對(duì)AlSi10CulMg合金組織與性能的影響
4.3 鈉鹽和Al-10Sr中間合金的交互作用
4.4 本章小結(jié)
第5章 稀土Y對(duì)AlSi10Cu1Mg0.4合金組織與性能的影響
5.1 稀土對(duì)合金性能影響機(jī)理
5.1.1 變質(zhì)作用
5.1.2 凈化作用
5.1.3 合金化作用
5.2 合金組織與力學(xué)性能分析
5.3 拉伸斷口形貌分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在校期間主要研究成果
本文編號(hào):3879326
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 選題背景
1.2 鑄造鋁合金
1.3 鑄造鋁合金增強(qiáng)增韌的主要方法
1.3.1 合金成分優(yōu)化
1.3.2 晶粒細(xì)化
1.3.3 變質(zhì)處理
1.3.4 熔體凈化處理
1.3.5 熱處理強(qiáng)化工藝
1.4 鋁合金鑄造方法
1.4.1 金屬型鑄造
1.4.2 砂型鑄造
1.4.3 低壓鑄造
1.4.4 熔模鑄造
1.4.5 擠壓鑄造
1.5 鋁合金強(qiáng)韌化的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.6 課題研究目的及內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.1.1 純金屬
2.1.2 中間合金
2.1.3 非金屬
2.1.4 輔助工具
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)工藝流程
2.4 合金熱處理工藝
2.5 合金組織觀察與力學(xué)性能測(cè)試
第3章 高強(qiáng)高韌鑄造鋁合金主要合金元素成分優(yōu)化
3.1 合金成分優(yōu)化研究
3.1.1 單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究
3.1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析
3.2 掃描電鏡結(jié)果分析
3.2.1 掃描電鏡結(jié)果分析
3.3 Al-Si-Cu-Mg合金斷口形貌分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 鈉鹽與Al-Sr在合金復(fù)合變質(zhì)處理中的交互作用
4.1 變質(zhì)處理
4.2 Na和Sr復(fù)合變質(zhì)對(duì)AlSi10CulMg合金組織與性能的影響
4.3 鈉鹽和Al-10Sr中間合金的交互作用
4.4 本章小結(jié)
第5章 稀土Y對(duì)AlSi10Cu1Mg0.4合金組織與性能的影響
5.1 稀土對(duì)合金性能影響機(jī)理
5.1.1 變質(zhì)作用
5.1.2 凈化作用
5.1.3 合金化作用
5.2 合金組織與力學(xué)性能分析
5.3 拉伸斷口形貌分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào):3879326
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