Er、Zr微合金化對鑄造Al-Si-Cu-Mg合金組織與性能的影響
發(fā)布時間:2020-01-20 19:55
【摘要】:鑄造鋁合金具有良好的鑄造性能和綜合力學性能,在所有鑄造鋁合金中,種類最多,用途最為廣泛的是鑄造Al-Si合金,其廣泛應用于工業(yè)、航空、交通運輸?shù)阮I域。隨著經(jīng)濟與社會的發(fā)展,各行業(yè)對鋁合金的力學性能、耐蝕性能等提出了更高的要求,而合金化正是改善鋁合金性能的重要途徑,本文通過向鑄造Al-Si-Cu-Mg合金中加入Er元素和Zr元素,以達到改善合金組織和增強合金綜合性能的目的。本文是在ZL106合金的基礎上,復合添加不同含量的Er與Zr,并將熔煉出來的合金進行T5、T6、T7三種不同的熱處理工藝,分別探究復合加入Er和Zr后,不同成分的合金在鑄態(tài)、T5、T6、T7態(tài)下顯微組織、力學性能、耐腐蝕性能發(fā)生的變化,從中優(yōu)化最佳的合金成分,研究結(jié)果如下:根據(jù)對鑄態(tài)合金進行力學性能測試的結(jié)果可知,在鑄態(tài)下復合加入Er與Zr對合金硬度、抗拉強度、斷后伸長率的提升效果并不明顯,鑄態(tài)合金的拉伸斷口主要表現(xiàn)為解理斷裂的形式,添加Er元素和Zr元素都可以在一定程度細化組織,形成少量的強化相。然而,當Er元素加入量達到0.35%時,合金的力學性能明顯下降,此時Er元素已經(jīng)添加過量。因此,Er元素加入量應該低于0.35%。各不同成分的合金經(jīng)過T5、T6、T7處理后,合金的基體組織得到明顯改善,更趨向于圓化、細化。經(jīng)時效處理后,復合添加Er與Zr能夠明顯地提高合金的硬度、抗拉強度及耐腐蝕性能。經(jīng)過對時效態(tài)合金的拉伸斷口形貌分析,此時合金表現(xiàn)出韌性斷裂的特征,Er與Zr復合添加時,合金韌性斷裂的特征更為明顯。將實驗所得的各項數(shù)據(jù)進行對比,復合添加Zr、Er比單獨添加更能夠提高鑄造Al-Si-Cu-Mg合金的強度、硬度、塑性和耐腐蝕性能,并能很好地優(yōu)化合金的組織。當復合添加0.25%Zr+0.25%Er時,合金的綜合力學性能達到最佳匹配,耐腐蝕性能也最好?傊,復合添加0.25%Zr+0.25%Er是本論文最佳的合金成分設計。
【圖文】:
大SX項db掌位論義邐拉、Zr化合金化對試送Al-SkCu-Mg合金組巧與佐化巧應盡量避免。選用合適的熱處理工藝,可使Zr元素均勻地從固溶體中析出,,形態(tài)的Al3Zr(Ll2)相,并且均勻地彌散在基體中,可與基體保持良好的共格關系和從而提高合金的性洰氣平衡態(tài)AkZr(D03)相是由亞穩(wěn)態(tài)AUZr(化閑經(jīng)過較的高溫退火后產(chǎn)生1181。平衡態(tài)Al3Zr(D03)相^^半共格或不共格的形式存在,與無固定的取向關系,因尺寸較為粗大,對鉛基體沒有特別明顯的強化作用。逡逑Man邋口Rent邋of逡逑
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【學位授予單位】:廣西大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TG146.21
本文編號:2571361
【圖文】:
大SX項db掌位論義邐拉、Zr化合金化對試送Al-SkCu-Mg合金組巧與佐化巧應盡量避免。選用合適的熱處理工藝,可使Zr元素均勻地從固溶體中析出,,形態(tài)的Al3Zr(Ll2)相,并且均勻地彌散在基體中,可與基體保持良好的共格關系和從而提高合金的性洰氣平衡態(tài)AkZr(D03)相是由亞穩(wěn)態(tài)AUZr(化閑經(jīng)過較的高溫退火后產(chǎn)生1181。平衡態(tài)Al3Zr(D03)相^^半共格或不共格的形式存在,與無固定的取向關系,因尺寸較為粗大,對鉛基體沒有特別明顯的強化作用。逡逑Man邋口Rent邋of逡逑
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【學位授予單位】:廣西大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TG146.21
【參考文獻】
相關期刊論文 前3條
1 陸偉 ,呂先年;鋁合金的熱處理工藝[J];世界有色金屬;2005年10期
2 蘭曄峰;樊璐;李慶林;李鵬飛;馮菁菁;;Er對Al-20%Si微觀組織及性能的影響[J];鑄造技術(shù);2013年04期
3 張文靜;任偉才;鄧楨楨;郭富安;何振波;;Zr元素對超高強鋁合金微觀組織及力學性能的影響[J];有色金屬加工;2013年04期
本文編號:2571361
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