【摘要】：本文采用超重力凝固技術(shù),在不同重力場下制備了不同Cr含量的Al-Ni-Cr合金,對Cr元素和超重力大小對合金凝固組織及性能的影響進行了分析和討論。常重力條件下添加不同Cr含量得到Al-Ni-Cr合金發(fā)現(xiàn),合金凝固組織由初生α(Al)和共晶組織Al-Al_3Ni組成。Cr元素可以細化合金凝固組織。Cr原子分數(shù)為0.2%時,初生α(Al)晶粒出現(xiàn)明顯細化現(xiàn)象,平均晶粒尺寸達到30.8μm;Cr原子分數(shù)為0.3%時,棒狀Al_3Ni細化效果明顯,平均直徑和間距分別為0.13μm和0.19μm。隨著Cr含量的添加,Al-Ni-Cr的顯微硬度得到提高。Cr原子分數(shù)為0.5%時,硬度達到51.2HV,增加了32%。在不同超重力場條件下凝固得到AlNi_(2.5)Cr_(0.3)合金發(fā)現(xiàn),合金凝固組織分為兩部分:一是中間區(qū)域的主體部分,為Al-Al_3Ni共晶組織;二是表層組織,由初生α(Al)和Al-Al_3Ni共晶組織組成。超重力場可以細化AlNi_(2.5)Cr_(0.3)合金的凝固組織。G=3000g時,初生α(Al)晶粒細化明顯,平均晶粒尺寸達到10.13μm;G=2000g時,Al_3Ni棒狀共晶發(fā)生明顯細化,直徑僅為72nm,呈現(xiàn)為納米纖維束形狀,棒狀共晶間距也減小,僅為92nm。超重力場下AlNi_(2.5)Cr_(0.3)合金中部位置顯微硬度大于表層硬度,中部位置最高平均硬度達到60.8HV。在G=2000g超重力場下添加不同含量的Cr凝固得到Al-Ni-Cr合金發(fā)現(xiàn),Cr含量在0.2~0.3at.%內(nèi)對Al-Ni-Cr合金組織細化效果最優(yōu)。Cr原子分數(shù)為0.2%時,Al_3Ni棒狀纖維束出現(xiàn)明顯細化,晶粒尺寸達到納米級,棒狀直徑僅為69nm,間距減小至88nm;Cr原子分數(shù)為0.3%時,初生α(Al)晶粒也發(fā)生明顯的細化現(xiàn)象,尺寸為13.67μm。AlNi_(2.5)Cr_(0.2)合金的屈服強度為134MPa,延伸率約為33%。另外,AlNi_(2.5)Cr_(0.2)合金由韌性斷裂變?yōu)榇嘈詳嗔?且合金的斷裂路徑為沿晶斷裂和穿晶斷裂。
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.21

【參考文獻】

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1 熊梅;甘章華;梁宇;馮繼軍;盧志紅;劉靜;;超重力場凝固對Cu-1.6%Cr共晶合金組織的影響[J];材料科學與工程學報;2017年06期

2 陳大輝;陳錚;朱秀榮;吳岳壹;郭智敏;施虹霞;;高強Al-Ni系鑄造鋁合金的擠壓鑄造及強化機制[J];稀有金屬材料與工程;2017年11期

3 李勉;萬超;華稱文;倪明;甘章華;;超重力場對ZL205A合金凝固組織及性能的影響[J];特種鑄造及有色合金;2017年10期

4 李龍;夏承東;宋友寶;周德敬;;鋁合金在新能源汽車工業(yè)的應用現(xiàn)狀及展望[J];輕合金加工技術(shù);2017年09期

5 房洪杰;劉慧;尹紅霞;孫杰;;微量元素Cr對7136鋁合金組織和性能的影響[J];熱加工工藝;2017年08期

6 房洪杰;孫杰;劉慧;紀仁龍;尹登峰;;復合添加Cr、Mn、Ti對7136鋁合金組織及力學性能的影響[J];金屬熱處理;2017年04期

7 吳娜;胡永芳;嚴偉;李孝軒;;微波GaAs功率芯片AuSn共晶焊接微觀組織結(jié)構(gòu)研究[J];電子機械工程;2016年04期

8 趙賓;李向博;王久林;薛克敏;;微量Sc對高強鋁合金鑄態(tài)組織性能的影響[J];精密成形工程;2015年06期

9 洪秉魁;陳樂平;周全;;穩(wěn)恒磁場對Al-10Ni合金凝固組織及結(jié)晶取向的影響[J];特種鑄造及有色合金;2015年09期

10 楊尚京;王偉麗;魏炳波;;深過冷液態(tài)Al-Ni合金中枝晶與共晶生長機理[J];物理學報;2015年05期

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1 熊梅;超重力場對Al_(97.5)Ni_(2.5)合金凝固組織及性能的影響[D];武漢科技大學;2016年

2 洪秉魁;微合金化及磁場處理對Al-10%Ni合金凝固組織及性能的影響[D];南昌航空大學;2015年

3 王曉紅;高壓凝固亞共晶Al-Ni合金組織研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

4 周志樂;Cr及熱處理工藝對6463合金組織與性能的影響[D];中南大學;2013年

5 王曉書;定向凝固Al-Ni-Y三元共晶合金的相組成與凝固組織研究[D];燕山大學;2010年

本文編號：2798293