Al-Si系鑄造鋁合金因具有熱膨脹系數(shù)小、耐磨性好和密度小等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空、電子、汽車等工業(yè)中,然而,在Al-Si系鑄造鋁合金的顯微組織中有大量的粗大板條狀初晶硅和針尖狀共晶硅,且α-Al枝晶粗大,這嚴(yán)重影響了鑄件的機(jī)械加工性能、力學(xué)性能。另外,顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料是一種新型的高性能材料,然而陶瓷顆粒與鋁基體的潤濕性較差,不能均勻的分散在基體合金中,提高陶瓷顆粒與鋁基體之間的潤濕性對復(fù)合材料性能的改善有重要的研究意義。本課題主要對稀土Yb和Al₂O₃的潤濕性在Al-Si合金中的應(yīng)用與性能進(jìn)行研究。采用熱分析、光學(xué)顯微鏡、X射線衍射、掃描電鏡和透射電鏡研究了添加Yb對Al-10Si合金的凝固行為、顯微組織和硅孿晶現(xiàn)象的影響。結(jié)果表明:與基體合金相比,隨著Yb含量的增加,Al-10Si合金凝固時(shí)的三個(gè)特征溫度:形核溫度、最低溫度和生長溫度降低,Yb變質(zhì)合金的冷卻曲線顯示出明顯的復(fù)輝現(xiàn)象。當(dāng)Yb含量為0.7 wt.%時(shí),變質(zhì)合金有最大的復(fù)輝值,值為2.3℃。Yb變質(zhì)合金中共晶硅的三維形貌由粗大的板條狀轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂性S多細(xì)小纖維結(jié)構(gòu)的蜂窩狀。在1....

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的選題背景
    1.2 稀土對Al-Si合金的作用與研究現(xiàn)狀
        1.2.1 稀土對共晶硅的變質(zhì)
        1.2.2 共晶硅的孿晶
    1.3 氧化鋁粉體化學(xué)鍍鎳
        1.3.1 化學(xué)鍍
        1.3.2 化學(xué)鍍鎳的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用
        1.3.3 化學(xué)鍍鎳液的組成和作用
    1.4 高溫高真空潤濕性
        1.4.1 潤濕性的表征
        1.4.2 熔融合金與陶瓷潤濕性的研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題的研究目的及主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
    2.1 稀土鋁合金的制備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 稀土鋁合金的制備方案
        2.1.3 制備稀土鋁合金的實(shí)驗(yàn)工藝
    2.2 氧化鋁粉體化學(xué)鍍鎳
        2.2.1 粉體原材料
        2.2.2 化學(xué)鍍鎳實(shí)驗(yàn)化學(xué)藥品的選擇
    2.3 潤濕性實(shí)驗(yàn)的測定
    2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.4.1 熔煉設(shè)備
        2.4.2 化學(xué)鍍實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備
        2.4.3 潤濕性實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備
    2.5 分析方法
        2.5.1 金相組織觀察
        2.5.2 掃描電鏡及能譜分析
        2.5.3 透射電鏡分析
        2.5.4 X射線衍射分析
        2.5.5 高溫接觸角分析
        2.5.6 抗壓性能分析
第3章 稀土Yb對Al-10Si合金凝固行為、顯微結(jié)構(gòu)和硅孿晶的影響
    3.1 前言
    3.2 稀土Yb對Al-10Si合金凝固行為的影響
    3.3 稀土Yb對Al-10Si合金共晶硅組織形貌的影響
    3.4 鋁硅合金中稀土相的分析
    3.5 稀土鋁硅合金中共晶硅孿晶的分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 化學(xué)鍍Al₂O₃-Ni復(fù)合粉體的制備與分析
    4.1 引言
    4.2 制備方法
        4.2.1 Al₂O₃粉體表面的預(yù)處理
        4.2.2 化學(xué)鍍Al₂O₃-Ni復(fù)合粉體的鍍前處理
        4.2.3 Al₂O₃-Ni復(fù)合粉體的制備
    4.3 Al₂O₃-Ni復(fù)合粉體的成分與形貌分析
        4.3.1 Al₂O₃-Ni復(fù)合粉體的X-Ray衍射結(jié)果及其分析
        4.3.2 Al₂O₃-Ni復(fù)合粉體的掃描電鏡形貌與能譜分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 化學(xué)鍍Ni對 Al₂O₃/Al-Si體系潤濕性的影響
    5.1 前言
    5.2 Al₂O₃/Al-Si體系潤濕性行為
        5.2.1 鍍覆Ni前后Al₂O₃與熔融Al-Si液滴的潤濕行為
        5.2.2 溫度對鍍覆Ni前后Al₂O₃與熔融Al-Si液滴的潤濕性影響
        5.2.3 保溫時(shí)間對鍍覆Ni后Al₂O₃與熔融Al-Si液滴的潤濕性影響
    5.3 本章小結(jié)
第6章 Al₂O₃顆粒增強(qiáng)Al-Si基復(fù)合材料的微觀組織及力學(xué)性能
    6.1 前言
    6.2 Al₂O₃顆粒的存在與分布
        6.2.1 掃描電鏡(SEM)分析
        6.2.2 線掃描與EDS能譜分析
    6.3 化學(xué)鍍鎳對復(fù)合材料內(nèi)Al₂O₃顆粒分散的影響
    6.4 復(fù)合材料的機(jī)械性能
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3932284