Er、Zr微合金化對(duì)鑄造Al-Si-Cu-Mg合金組織與性能的影響
發(fā)布時(shí)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(xué)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(yīng)用于工業(yè)、航空、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展,各行業(yè)對(duì)鋁合金的力學(xué)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(guò)向鑄造Al-Si-Cu-Mg合金中加入Er元素和Zr元素,以達(dá)到改善合金組織和增強(qiáng)合金綜合性能的目的。本文是在ZL106合金的基礎(chǔ)上,復(fù)合添加不同含量的Er與Zr,并將熔煉出來(lái)的合金進(jìn)行T5、T6、T7三種不同的熱處理工藝,分別探究復(fù)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(xué)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(duì)鑄態(tài)合金進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試的結(jié)果可知,在鑄態(tài)下復(fù)合加入Er與Zr對(duì)合金硬度、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)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(xì)化組織,形成少量的強(qiáng)化相。然而,當(dāng)Er元素加入量達(dá)到0.35%時(shí),合金的力學(xué)性能明顯下降,此時(shí)Er元素已經(jīng)添加過(guò)量。因此,Er元素加入量應(yīng)該低于0.35%。各不同成分的合金經(jīng)過(guò)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(xì)化。經(jīng)時(shí)效處理后,復(fù)合添加Er與Zr能夠明顯地提高合金的硬度、抗拉強(qiáng)度及耐腐蝕性能。經(jīng)過(guò)對(duì)時(shí)效態(tài)合金的拉伸斷口形貌分析,此時(shí)合金表現(xiàn)出韌性斷裂的特征,Er與Zr復(fù)合添加時(shí),合金韌性斷裂的特征更為明顯。將實(shí)驗(yàn)所得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,復(fù)合添加Zr、Er比單獨(dú)添加更能夠提高鑄造Al-Si-Cu-Mg合金的強(qiáng)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(dāng)復(fù)合添加0.25%Zr+0.25%Er時(shí),合金的綜合力學(xué)性能達(dá)到最佳匹配,耐腐蝕性能也最好?傊,復(fù)合添加0.25%Zr+0.25%Er是本論文最佳的合金成分設(shè)計(jì)。
【圖文】:
大SX項(xiàng)db掌位論義邐拉、Zr化合金化對(duì)試送Al-SkCu-Mg合金組巧與佐化巧應(yīng)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(guān)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(guò)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(wú)固定的取向關(guān)系,因尺寸較為粗大,對(duì)鉛基體沒(méi)有特別明顯的強(qiáng)化作用。逡逑Man邋口Rent邋of逡逑
邐600逡逑Tamperslure邋rc逡逑圖2-11號(hào)合金的DSC曲線逡逑Fig.邋2-1邋The邋DSC邋curve邋of邋1邋alloy逡逑DSC/(mW/mg)逡逑iexo邐產(chǎn)577.8邋X.邋4.;逡逑4.0逡逑3.5逡逑3.0逡逑2.5逡逑2.0.邐I逡逑二邐V逡逑0邋5邐/邐565.4邋*C逡逑°T邐 ̄邐邐一^逡逑100邐200邐300邐400邐500邐的邋0逡逑Temperature/*0逡逑圖2-2邋3號(hào)合金的DSC曲線逡逑Fig.邋2-2邋The邋DSC邋curve邋of邋3邋alloy逡逑14逡逑
【學(xué)位授予單位】:廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TG146.21
本文編號(hào):2571361
【圖文】:
大SX項(xiàng)db掌位論義邐拉、Zr化合金化對(duì)試送Al-SkCu-Mg合金組巧與佐化巧應(yīng)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(guān)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(guò)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(wú)固定的取向關(guān)系,因尺寸較為粗大,對(duì)鉛基體沒(méi)有特別明顯的強(qiáng)化作用。逡逑Man邋口Rent邋of逡逑
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【學(xué)位授予單位】:廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TG146.21
【參考文獻(xiàn)】
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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(duì)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(duì)超高強(qiáng)鋁合金微觀組織及力學(xué)性能的影響[J];有色金屬加工;2013年04期
本文編號(hào):2571361
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