Pr/Ce鋁合金的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-19 14:38
隨著人們環(huán)保和節(jié)能意識的增強(qiáng),鋁合金以其特殊的性質(zhì)深受人們的親睞,但是鋁合金也存在質(zhì)軟、易粘著、摩擦系數(shù)高、耐磨性差等缺點(diǎn),在一定的程度上限制了其運(yùn)用。當(dāng)Al-Si合金中Si含量超過6%時(shí),針狀以及粗片狀形態(tài)的Si相嚴(yán)重影響鋁合金性能,因此對Al-Si合金進(jìn)行變質(zhì)處理,能很好的提高鋁合金的力學(xué)性能。復(fù)合變質(zhì)劑的變質(zhì)效果比單一變質(zhì)劑的效果好,且復(fù)合稀土變質(zhì)具有疊加作用。稀土作為變質(zhì)劑的變質(zhì)能力和原子半徑有著直接的關(guān)系,最佳原子半徑比Rie/Rsi=1.646時(shí),變質(zhì)效果比較好,稀土Pr/Ce與Si的原子半徑比分別為1.573和1.556與最佳原子半徑比比較接近,在理論上可以很好對合金進(jìn)行變質(zhì)。稀土變質(zhì)后的稀土鋁合金材料的性能能夠得到很好的提高,而合金耐磨性的研究和合金的硬度相關(guān),總體表現(xiàn)出材料的硬度越大其耐磨性越好,因此對鋁合金耐磨性的研究是延長鋁合金工件壽命和擴(kuò)大其運(yùn)用范圍的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。本文采用多套試驗(yàn)分析模型和理論,高能超聲分級制備三元中間合金,并將制備的三元中間合金添加到Al-7Si-Mg鋁合金中配制出不同Pr/Ce添加量的稀土鋁合金:聲流模型仿真了高能超聲在熔體熔煉過程中的攪...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 稀土在鋁合金中的運(yùn)用
1.2.1 稀土在鑄造鋁合金中的研究現(xiàn)狀
1.2.2 稀土在鋁合金中的運(yùn)用
1.3 稀土在合金中的正面作用
1.3.1 稀土的分類
1.3.2 稀土在合金中的應(yīng)用
1.4 高能超聲在金屬材料中的應(yīng)用
1.4.1 高能超聲在金屬熔體中的基本原理
1.4.2 高能超聲在鋁合金材料制備領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5 稀土鋁合金熱處理的研究
1.5.1 熱處理目的
1.5.2 稀土鋁合金熱處理的研究
1.6 稀土鋁合金耐磨性的研究
1.7 本文研究內(nèi)容及意義
1.7.1 本文的研究內(nèi)容
1.7.2 本文的研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)裝置、方法及其三元中間合金的制備
2.1 試驗(yàn)方案
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.3 研究方法和研究路線
2.3.1 研究方法
2.3.2 研究路線
2.3.3 實(shí)驗(yàn)手段
2.4 高能超聲制備Al-10%Pr、Al-10%Ce、Al-5%Pr-5%Ce中間合金
2.5 三元中間合金的組織結(jié)構(gòu)
2.6 本章小結(jié)
第3章 Pr/Ce鋁合金制備與性能研究
3.1 引言
3.2 Pr/Ce鋁合金的制備
3.3 合金的性能與表征
3.3.1 機(jī)械性能
3.3.2 組織形貌
3.3.3 斷面形貌
3.4 理論基礎(chǔ)與機(jī)理分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 Pr/Ce改性Al-7Si-Mg摩擦磨損行為的探討
4.1 引言
4.2 鋁合金摩擦磨損試樣的制備
4.2.1 稀土鋁合金的制備
4.2.2 試樣的前期處理與實(shí)驗(yàn)
4.3 材料的性能與表征
4.4 耐磨性表征
4.4.1 磨損率
4.4.2 摩擦因數(shù)
4.5 摩擦磨損機(jī)理分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 T6熱處理及對合金性能的影響
5.1 引言
[81-82]"> 5.2 準(zhǔn)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)[81-82]
5.3 鋁合金熱處理理論基礎(chǔ)
13(45)準(zhǔn)正交試驗(yàn)的金相組織分析"> 5.4 L13(45)準(zhǔn)正交試驗(yàn)的金相組織分析
5.4.1 稀土添加量對熱處理組織的影響
5.4.2 固溶溫度對Al-7Si-Mg+0.3%Pr/Ce稀土鋁合金組織的影響
5.4.3 固溶時(shí)間對Al-7Si-Mg+0.6%Pr/Ce稀土鋁合金組織的影響
5.4.4 時(shí)效時(shí)間對Al-7Si-Mg鋁合金組織的影響
13(45)準(zhǔn)正交試驗(yàn)結(jié)果分析"> 5.5 L13(45)準(zhǔn)正交試驗(yàn)結(jié)果分析
5.5.1 極差分析法分析尺寸/因子
5.5.2 方差分析法對硬度分析
5.5.3 綜合分析
5.5.4 最優(yōu)工藝補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)分析
5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 本文結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ADC12稀土鋁合金熔煉工藝的優(yōu)化[J]. 閆洪,李正華,黃昕. 特種鑄造及有色合金. 2014(02)
[2]汽車輪轂用ZL101A鋁合金的熱處理新工藝研究[J]. 程飛,蘭文奎,梁代春. 熱加工工藝. 2013(22)
[3]稀土對鋁合金變質(zhì)處理的研究進(jìn)展[J]. 閆洪,張敬奇,張?zhí)K. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(S2)
[4]Al-Ce稀土化合物價(jià)電子結(jié)構(gòu)與性能分析[J]. 蔣淑英,李世春. 稀有金屬材料與工程. 2013(S2)
[5]ZL101A鋁合金熱處理工藝研究[J]. 聶鐵安,彭繼華,唐小龍. 有色金屬加工. 2013(05)
[6]鑭對ADC12鋁合金固溶時(shí)效組織的影響[J]. 閆洪,李正華,黃昕. 稀土. 2013(05)
[7]Modification of eutectic silicon and β-Al5FeSi phases in as-cast ADC12 alloys by using samarium addition[J]. 饒遠(yuǎn)生,閆洪,胡志. Journal of Rare Earths. 2013(09)
[8]近液相線鑄造法制備稀土鋁合金半固態(tài)漿料的研究[J]. 閆洪,賀儒,李正華,胡志,黃昕. 熱加工工藝. 2013(13)
[9]7005鋁合金過燒溫度的研究[J]. 李延軍,王彥俊,陳立超,楊超,劉兆偉,曹振華. 熱處理技術(shù)與裝備. 2013(02)
[10]半固態(tài)模鍛ZL101鋁合金車輪熱處理工藝正交優(yōu)化試驗(yàn)[J]. 王順成,李景譚,李偉東,戚文軍,鄭開宏. 金屬熱處理. 2012(12)
碩士論文
[1]稀土Er對1420鋁鋰合金組織和性能的影響[D]. 秦肖.北京工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:2926074
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 稀土在鋁合金中的運(yùn)用
1.2.1 稀土在鑄造鋁合金中的研究現(xiàn)狀
1.2.2 稀土在鋁合金中的運(yùn)用
1.3 稀土在合金中的正面作用
1.3.1 稀土的分類
1.3.2 稀土在合金中的應(yīng)用
1.4 高能超聲在金屬材料中的應(yīng)用
1.4.1 高能超聲在金屬熔體中的基本原理
1.4.2 高能超聲在鋁合金材料制備領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5 稀土鋁合金熱處理的研究
1.5.1 熱處理目的
1.5.2 稀土鋁合金熱處理的研究
1.6 稀土鋁合金耐磨性的研究
1.7 本文研究內(nèi)容及意義
1.7.1 本文的研究內(nèi)容
1.7.2 本文的研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)裝置、方法及其三元中間合金的制備
2.1 試驗(yàn)方案
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.3 研究方法和研究路線
2.3.1 研究方法
2.3.2 研究路線
2.3.3 實(shí)驗(yàn)手段
2.4 高能超聲制備Al-10%Pr、Al-10%Ce、Al-5%Pr-5%Ce中間合金
2.5 三元中間合金的組織結(jié)構(gòu)
2.6 本章小結(jié)
第3章 Pr/Ce鋁合金制備與性能研究
3.1 引言
3.2 Pr/Ce鋁合金的制備
3.3 合金的性能與表征
3.3.1 機(jī)械性能
3.3.2 組織形貌
3.3.3 斷面形貌
3.4 理論基礎(chǔ)與機(jī)理分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 Pr/Ce改性Al-7Si-Mg摩擦磨損行為的探討
4.1 引言
4.2 鋁合金摩擦磨損試樣的制備
4.2.1 稀土鋁合金的制備
4.2.2 試樣的前期處理與實(shí)驗(yàn)
4.3 材料的性能與表征
4.4 耐磨性表征
4.4.1 磨損率
4.4.2 摩擦因數(shù)
4.5 摩擦磨損機(jī)理分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 T6熱處理及對合金性能的影響
5.1 引言
[81-82]"> 5.2 準(zhǔn)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)[81-82]
5.3 鋁合金熱處理理論基礎(chǔ)
13(45)準(zhǔn)正交試驗(yàn)的金相組織分析"> 5.4 L13(45)準(zhǔn)正交試驗(yàn)的金相組織分析
5.4.1 稀土添加量對熱處理組織的影響
5.4.2 固溶溫度對Al-7Si-Mg+0.3%Pr/Ce稀土鋁合金組織的影響
5.4.3 固溶時(shí)間對Al-7Si-Mg+0.6%Pr/Ce稀土鋁合金組織的影響
5.4.4 時(shí)效時(shí)間對Al-7Si-Mg鋁合金組織的影響
13(45)準(zhǔn)正交試驗(yàn)結(jié)果分析"> 5.5 L13(45)準(zhǔn)正交試驗(yàn)結(jié)果分析
5.5.1 極差分析法分析尺寸/因子
5.5.2 方差分析法對硬度分析
5.5.3 綜合分析
5.5.4 最優(yōu)工藝補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)分析
5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 本文結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ADC12稀土鋁合金熔煉工藝的優(yōu)化[J]. 閆洪,李正華,黃昕. 特種鑄造及有色合金. 2014(02)
[2]汽車輪轂用ZL101A鋁合金的熱處理新工藝研究[J]. 程飛,蘭文奎,梁代春. 熱加工工藝. 2013(22)
[3]稀土對鋁合金變質(zhì)處理的研究進(jìn)展[J]. 閆洪,張敬奇,張?zhí)K. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(S2)
[4]Al-Ce稀土化合物價(jià)電子結(jié)構(gòu)與性能分析[J]. 蔣淑英,李世春. 稀有金屬材料與工程. 2013(S2)
[5]ZL101A鋁合金熱處理工藝研究[J]. 聶鐵安,彭繼華,唐小龍. 有色金屬加工. 2013(05)
[6]鑭對ADC12鋁合金固溶時(shí)效組織的影響[J]. 閆洪,李正華,黃昕. 稀土. 2013(05)
[7]Modification of eutectic silicon and β-Al5FeSi phases in as-cast ADC12 alloys by using samarium addition[J]. 饒遠(yuǎn)生,閆洪,胡志. Journal of Rare Earths. 2013(09)
[8]近液相線鑄造法制備稀土鋁合金半固態(tài)漿料的研究[J]. 閆洪,賀儒,李正華,胡志,黃昕. 熱加工工藝. 2013(13)
[9]7005鋁合金過燒溫度的研究[J]. 李延軍,王彥俊,陳立超,楊超,劉兆偉,曹振華. 熱處理技術(shù)與裝備. 2013(02)
[10]半固態(tài)模鍛ZL101鋁合金車輪熱處理工藝正交優(yōu)化試驗(yàn)[J]. 王順成,李景譚,李偉東,戚文軍,鄭開宏. 金屬熱處理. 2012(12)
碩士論文
[1]稀土Er對1420鋁鋰合金組織和性能的影響[D]. 秦肖.北京工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:2926074
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