本文關(guān)鍵詞：微量元素對Al-Si-Cu合金組織及性能影響的研究

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【摘要】：本課題來源于企業(yè)生產(chǎn)中遇到的實際問題。針對廢舊鋁合金雜質(zhì)元素較多,重熔后力學(xué)性能差等問題,本課題通過采用微合金化的方法,在Al-Si-Cu合金廢料重熔過程中分別加入不同含量的Zr、Sr以及RE元素,研究了各微量元素對Al-Si-Cu合金鑄態(tài)及熱處理態(tài)組織及性能的影響規(guī)律,取得結(jié)果如下：鑄態(tài)條件下,隨著Zr含量增加,Al-Si-Cu合金中共晶Si以及Al2Cu相形貌無明顯變化,然而當(dāng)Zr含量繼續(xù)增加到0.278wt.%時,合金中析出大量粗大板條狀相,EDS半定量分析該相可能為AlsSiZr2和Al5Si(ZrTi)2相。Sr含量逐漸增加使得合金中共晶Si由板條狀變成細(xì)小短棒狀,最后轉(zhuǎn)變成細(xì)小纖維點狀；Sr含量增加還使得合金中富Cu相偏聚于枝晶間并促進(jìn)骨狀Fe相的形成。微量的RE能使合金中部分板條狀共晶Si發(fā)生彎曲及斷裂,形成細(xì)小顆粒狀或棒狀團簇。合金經(jīng)過T4及T6熱處理后,共晶Si發(fā)生溶解、�；约按只L大。含Zr合金中析出的初生AlSiZr及AlSiZrTi相具有高溫穩(wěn)定性,熱處理后依然以粗大板條狀不均勻地分布在基體中。Sr變質(zhì)后的合金經(jīng)過熱處理后,共晶Si顆粒變得細(xì)小和圓整,分布更加均勻,但是合金中的針狀Fe相數(shù)量有所增加。含RE合金經(jīng)過熱處理后,共晶Si顆粒及α(A1)的尺寸有所減小。隨著Zr含量增加,合金拉伸強度呈先增后減的趨勢,含0.1wt.%Zr鑄態(tài)合金出現(xiàn)最大拉伸強度(235Mpa)。經(jīng)過T4及T6熱處理后,含0.05wt.%Zr合金拉伸強度最大,較未加入Zr的合金分別提升了14.6%和20.6%。加入0.0134wt.%Sr變質(zhì)后,合金強度提升最明顯,鑄態(tài)、T4態(tài)及T6態(tài)拉伸強度分別達(dá)到263.3MPa、345.7MPa及373.3Mpa,但Sr變質(zhì)對Al-Si-Cu合金韌性影響不明顯。微量RE對合金強度提升不顯著,鑄態(tài)、T4態(tài)及T6態(tài)最大拉伸強度分別為250Mpa、 333Mpa及361.3Mpa,較未加RE合金分別僅提高3.1%、5.7%及6.5%。探討了Sr改變Al-Si-Cu合金中富Fe相形貌的機理：Sr變質(zhì)過程中,通過改變Cu原子的富集及分布,促使針狀Fe相轉(zhuǎn)變成魚骨狀,但是經(jīng)過熱處理后,由于合金中的Cu原子富集程度減弱,改善針狀Fe相形貌的效果會明顯下降。
【關(guān)鍵詞】：微量元素 Al-Si-Cu合金 微觀組織 拉伸強度
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 引言12-13
• 1.2 廢鋁的來源及精煉處理13-15
• 1.2.1 廢鋁的來源及分類13-14
• 1.2.2 廢鋁的精煉處理14-15
• 1.3 再生鋁合金的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 Al-Si-Cu合金16-17
• 1.5 微量元素在鑄造鋁合金中的作用17-19
• 1.6 鋁合金強化方法19-21
• 1.7 本課題的意義及研究內(nèi)容21-22
• 第二章 試驗材料與方法22-28
• 2.1 試驗技術(shù)路線22-23
• 2.2 試驗材料及過程23-24
• 2.2.1 試驗材料23
• 2.2.2 試驗主要設(shè)備23-24
• 2.2.3 試驗過程24
• 2.3 樣品分析檢測方法24-28
• 2.3.1 金相樣品制備24-25
• 2.3.2 顯微組織及物相分析25
• 2.3.3 差示掃描量熱分析25-26
• 2.3.4 性能檢測26-28
• 第三章 微量元素對鑄態(tài)Al-Si-Cu合金組織的影響28-46
• 3.1 Zr對鑄態(tài)Al-Si-Cu合金組織的影響28-35
• 3.1.1 合金組織形貌分析28-33
• 3.1.2 鑄態(tài)合金DSC分析33-35
• 3.2 Sr對鑄態(tài)Al-Si-Cu合金組織的影響35-41
• 3.2.1 合金組織形貌分析35-39
• 3.2.2 鑄態(tài)合金DSC分析39-41
• 3.3 RE對鑄態(tài)Al-Si-Cu合金組織的影響41-45
• 3.3.1 合金組織形貌分析41-43
• 3.3.2 鑄態(tài)合金DSC分析43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 微量元素對熱處理態(tài)Al-Si-Cu合金組織的影響46-57
• 4.1 Zr對熱處理態(tài)Al-Si-Cu合金組織的影響46-51
• 4.1.1 合金T4態(tài)組織形貌分析46-49
• 4.1.2 合金T6態(tài)組織形貌分析49-51
• 4.2 Sr對熱處理態(tài)Al-Si-Cu合金組織的影響51-53
• 4.2.1 合金T4態(tài)組織形貌分析51-52
• 4.2.2 合金T6態(tài)組織形貌分析52-53
• 4.3 RE對熱處理態(tài)Al-Si-Cu合金組織的影響53-56
• 4.3.1 合金T4態(tài)組織形貌分析53-55
• 4.3.2 合金T6態(tài)組織形貌分析55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 微量元素對Al-Si-Cu合金性能的影響57-70
• 5.1 微量元素對Al-Si-Cu合金硬度的影響57-59
• 5.2 微量元素對Al-Si-Cu合金拉伸強度及伸長率的影響59-64
• 5.2.1 Zr對Al-Si-Cu合金拉伸強度及伸長率的影響59-61
• 5.2.2 Sr對Al-Si-Cu合金拉伸強度及伸長率的影響61-63
• 5.2.3 RE對Al-Si-Cu合金拉伸強度及伸長率的影響63-64
• 5.3 合金斷口形貌分析64-68
• 5.3.1 Zr含量不同的合金斷口形貌分析64-66
• 5.3.2 Sr含量不同的合金斷口形貌分析66-67
• 5.3.3 RE含量不同的合金斷口形貌分析67-68
• 5.4 本章小結(jié)68-70
• 第六章 結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及獲得獎勵80-82
• 1 學(xué)術(shù)論文80
• 2 獎勵80-82
• 附件82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號：1031861