【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(jìn)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(xì)化合金凝固組織。Cr原子分?jǐn)?shù)為0.2%時,初生α(Al)晶粒出現(xiàn)明顯細(xì)化現(xiàn)象,平均晶粒尺寸達(dá)到30.8μm;Cr原子分?jǐn)?shù)為0.3%時,棒狀A(yù)l_3Ni細(xì)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?jǐn)?shù)為0.5%時,硬度達(dá)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(xì)化AlNi_(2.5)Cr_(0.3)合金的凝固組織。G=3000g時,初生α(Al)晶粒細(xì)化明顯,平均晶粒尺寸達(dá)到10.13μm;G=2000g時,Al_3Ni棒狀共晶發(fā)生明顯細(xì)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(dá)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(xì)化效果最優(yōu)。Cr原子分?jǐn)?shù)為0.2%時,Al_3Ni棒狀纖維束出現(xiàn)明顯細(xì)化,晶粒尺寸達(dá)到納米級,棒狀直徑僅為69nm,間距減小至88nm;Cr原子分?jǐn)?shù)為0.3%時,初生α(Al)晶粒也發(fā)生明顯的細(xì)化現(xiàn)象,尺寸為13.67μm。AlNi_(2.5)Cr_(0.2)合金的屈服強(qiáng)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(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2798293