鋁硅合金因其優(yōu)良的鑄造性能和力學(xué)性能被廣泛使用,本文研制用于快速檢測(cè)亞共晶鋁硅合金變質(zhì)效果的熱分析系統(tǒng)。熱分析系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成,硬件部分主要有熱分析數(shù)據(jù)采集卡、樣杯,軟件部分采用C語(yǔ)言編寫(xiě),QT作為程序框架設(shè)計(jì),經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集(溫度)、數(shù)值濾波和微分處理,冷卻曲線顯示,得出熱分析特征值。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn),觀察合金的金相組織,測(cè)試合金力學(xué)性能與熱分析系統(tǒng)特征值進(jìn)行對(duì)比,得出亞共晶鋁硅合金變質(zhì)效果的判別依據(jù),從而驗(yàn)證熱分析系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。本文對(duì)ZL104合金和702A合金進(jìn)行了熱分析研究。對(duì)ZL104合金的研究得出:當(dāng)Sr的加入量為0.06%~0.07%時(shí),共晶平臺(tái)溫度下降幅度較大,變質(zhì)前后共晶溫度之差ΔT_(ER)達(dá)到試驗(yàn)中最大值,金相分析變質(zhì)效果達(dá)到良好,力學(xué)性能也最佳,因此判斷ZL104合金達(dá)到最好變質(zhì)效果Sr的最佳加入量為0.06%。結(jié)合特征值共晶時(shí)間t_e和ΔT_(ER)判斷ZL104合金的變質(zhì)效果,當(dāng)合金不存在過(guò)變質(zhì)時(shí),建立了ΔT_(ER)值與變質(zhì)等級(jí)之間的多式項(xiàng)關(guān)系,表達(dá)式為:變質(zhì)等級(jí)=-0.1327×ΔT~2_(ER)+1.5976×ΔT_(ER)+1.0231對(duì)702A鋁合金變質(zhì)效果進(jìn)行熱分研究,特征值ΔT_(ER)同樣可以成為702A合金的變質(zhì)效果的判據(jù),而特征值t_e由于受合金成分的影響,只采用特征值ΔT_(ER)作為合金變質(zhì)效果判別依據(jù)。經(jīng)過(guò)金相組織和力學(xué)性能測(cè)試702A鋁合金達(dá)到最好的變質(zhì)效果Sr的最佳加入量為0.08%,當(dāng)合金不存在過(guò)變質(zhì)時(shí),同樣建立了ΔT_(ER)值與變質(zhì)等級(jí)之間的多項(xiàng)式關(guān)系。表達(dá)式為:變質(zhì)等級(jí)=-0.0346×ΔT~2_(ER)+.0977×ΔT_(ER)+1.2085
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TG292
【部分圖文】：

圖 1.1 Al-Si 相圖Fig.1.1 phase diagram ofAl-Si alloy造鋁硅合金組織由于針(片)狀共晶硅，合金基體分割嚴(yán)處由于其應(yīng)力比較集中，如果給予外力，鋁合金極易沿生裂痕，合金的脆性大，塑性就會(huì)相對(duì)降低，影響后續(xù)要求[16]。所以，為了增強(qiáng)合金的力學(xué)性能，通過(guò)改變其變質(zhì)處理后，合金硅相的生長(zhǎng)方式發(fā)生了變化，其共晶了細(xì)小的纖維和顆粒狀。鋁硅合金未變質(zhì)觀察其斷口有。觀察變質(zhì)后合金的斷口，發(fā)現(xiàn)斷口變成了銀灰色且是組織的改變，鋁硅合金力學(xué)性能也會(huì)隨之明顯增加，鑄質(zhì)處理方式通常包括三種：第一是晶粒細(xì)化處理，用來(lái)入物與鋁發(fā)生反應(yīng)，減小其晶粒尺寸達(dá)到細(xì)化硅相的作

圖 1.2 亞共晶合金理論和實(shí)驗(yàn)冷卻曲線.1.2. Theoretical (equilibrium) and experimental (non-equilibrium)cooling curves for a hypoeutectic alloy考樣本的情況下，使用的是一個(gè)帶有一個(gè)熱電偶的樣杯的冷卻曲線，通過(guò)冷卻曲線來(lái)得到零曲線（凝固過(guò)程中）和相變潛熱。一般都是采用以下兩種經(jīng)典的分析法[29]，假設(shè)樣品上的熱梯度為零，并且鑄件與模具之間的熱程中輻射熱損失可以忽略不計(jì)，熱平衡方程式可以表示()()0hATTdtdTcdtdQpccccf t 是凝固時(shí)間；v 是試樣體積；p 是試樣密度；Cp為試樣恒

假設(shè) hcc = hzc，潛熱的時(shí)間演變可以計(jì)算 cczcpfdtdTdtdTcdtdQ 熱量為： QcdTdtdTdtdtendstartttfpcczc / /個(gè)方程的數(shù)值積分來(lái)計(jì)算： fpcczcQ careaunderdT/ dt areaunderdT/dt i 的固體分?jǐn)?shù)： ftstartpcczcftftsQcdTdtdTdtdtQQf //通過(guò)牛頓熱分析法得出了 Al-7%Si 合金的零曲線如下圖
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本文編號(hào)：2856959