鎢對(duì)A356鋁合金富鐵相形貌的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-07-20 06:45
同原生鋁相比,大力發(fā)展再生鋁可以顯著減少資源、能源消耗,降低污染物排放,具有良好的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。鋁合金在回收再生過(guò)程中,不可避免的富集一定量的Fe元素,而Fe在鋁合金中往往以針片狀的富鐵相形式存在,危害合金的力學(xué)性能。因此,為減少針片狀富鐵相的危害,對(duì)富鐵相進(jìn)行變質(zhì)處理變得尤為重要。本文采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)、定量金相分析和力學(xué)性能測(cè)試等手段,研究了W對(duì)富鐵相形貌的影響規(guī)律及其對(duì)A356鋁合金力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果如下:研究了W變質(zhì)處理對(duì)Al-Fe二元合金中富鐵相形貌影響。結(jié)果表明:未經(jīng)W變質(zhì)處理的Al-Fe二元合金組織中,富鐵相為長(zhǎng)棒狀形貌的Al6Fe相。而經(jīng)W變質(zhì)處理后,富鐵相的形貌由原來(lái)的長(zhǎng)棒狀轉(zhuǎn)變成細(xì)小的棒狀、小塊狀以及顆粒狀相,以網(wǎng)狀共晶組織存在晶界上。研究了W的添加量對(duì)不同F(xiàn)e含量A356鋁合金富鐵相形貌的影響。結(jié)果表明:A356-1%Fe鋁合金中W的加入量低于0.5%時(shí),富鐵相為針片狀形貌。W的加入量為0.5%時(shí),針片狀富鐵相轉(zhuǎn)變成魚骨狀、漢字狀,但合金組織中仍有部...
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超聲在一定體積熔體中形成的聲流示意圖[56]
中北大學(xué)學(xué)位論文9以使金屬熔體上下翻動(dòng)。在一些特殊條件下,聲流效應(yīng)可以將半固態(tài)金屬推出液面,將產(chǎn)生溢出效應(yīng)[57]?栈(yīng):空化效應(yīng)是超聲波在熔體中引發(fā)的一種特殊的物理過(guò)程,當(dāng)聲波在熔體介質(zhì)中傳播時(shí),在某一壓強(qiáng)下,熔體中會(huì)出現(xiàn)微小的空化泡。空化泡會(huì)隨著聲壓的變動(dòng)而做振蕩、脈動(dòng),并伴隨著生長(zhǎng)、收縮和破滅的現(xiàn)象[58]。如圖1-2所示:在空化泡由生長(zhǎng)到最大再到破滅的過(guò)程中,氣泡壁周圍將產(chǎn)生很大壓力,通過(guò)計(jì)算可知能產(chǎn)生的最大壓力為1260atm[58],空化泡的半徑越大,閉合越小,產(chǎn)生的壓力也會(huì)越大?栈(yīng)引發(fā)的局部壓力變化將會(huì)影響金屬的凝固組織。研究表明,局部壓力激增會(huì)致使附近熔體熔點(diǎn)升高,造成熔體過(guò)冷,空化過(guò)冷會(huì)導(dǎo)致熔體的初生晶核數(shù)顯著增加。并且超聲空化引起的過(guò)冷度變化可以引發(fā)液相線溫度及更高溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生晶核,并為晶核的生長(zhǎng)提供一定過(guò)冷度。所以在液相線附近進(jìn)行超聲處理可以有效細(xì)化金屬凝固組織。圖1-2超聲空化過(guò)程示意圖[59]Fig.1-2Theschematicofultrasoniccavitationprocess[59]
中北大學(xué)學(xué)位論文13圖2-1機(jī)械攪拌裝置及超聲波發(fā)生器[65]Fig.2-1Themechanicalstirringdeviceandultrasonicgenerator[65]表2-3實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備Table2-3Theinstrumentsandequipmentofexperimental儀器名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家金相顯微鏡ZEISS-Imager蔡司光學(xué)儀器國(guó)際貿(mào)易有限公司場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡SUPRA55CARLZEISS(德國(guó)蔡司)直讀光譜儀FOUNDRY-MASTERPRO深圳美佳特科技有限公司電阻爐SG-5-10成都一科儀器設(shè)備有限公司金相磨拋機(jī)MP-2A成都青石激光科技有限公司智能數(shù)控超聲波發(fā)生器EUSC202IC杭州國(guó)彪超聲設(shè)備有限公司箱式爐KSL-1100-L上海昔今實(shí)驗(yàn)儀器有限公司試驗(yàn)拉伸機(jī)Instron5582SHIMADZU
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲振動(dòng)-真空差壓協(xié)同場(chǎng)下ZL114A合金共晶硅的生長(zhǎng)特性[J]. 嚴(yán)青松,楊普超,蘆剛,王清,段勇標(biāo). 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]Morphological Evolution of Fe-Rich Phases in the AlSi9Cu3Mg0.19(Fe)Alloy with the Addition of Minor Mn and Cr[J]. Zhi-Qiang Qiu,Xiang-Chen Meng,Qiu-Hong Yuan,Xiao-Shu Zeng,Xi-Xin Rao,Yan Ding,Lan Luo,Yong Liu. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2018(06)
[3]Evolution Behavior of γ-Al3.5FeSi in Mg Melt and a Separation Method of Fe from Al–Si–Fe Alloys[J]. Tong Gao,Zeng-Qiang Li,Yao-Xian Zhang,Xiang-Fa Liu. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2018(01)
[4]稀土Y變質(zhì)對(duì)Al-7Si-0.35Mg合金中富鐵相的影響機(jī)制[J]. 于小健,寧萌,周文軍,黃浩,沈堅(jiān),姚瑾. 兵器材料科學(xué)與工程. 2018(01)
[5]復(fù)合添加Mn、B對(duì)鋁硅合金富鐵相特征的影響[J]. 宋東福,周楠,徐靜,王順成,鄭開(kāi)宏. 稀有金屬材料與工程. 2016(08)
[6]Distributions of Sr and Fe and their influence on modification of hypoeutectic Al-Si alloy[J]. Tu Lan,Jian-guo Li. China Foundry. 2016(02)
[7]Segregation Behavior and Evolution Mechanism of Iron-Rich Phases in Molten Magnesium Alloys[J]. Yaoxian Zhang,Wencheng Liu,Xiangfa Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2016(01)
[8]Mn對(duì)A356鋁合金鐵相形貌組織和力學(xué)性能的影響[J]. 劉濤,蘇光. 鑄造. 2014(07)
[9]再生鋁合金除鐵技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 譚喜平,鄭開(kāi)宏,戚文軍,宋東福. 鑄造技術(shù). 2013(11)
[10]超聲處理鋁硅合金過(guò)程中的溢出現(xiàn)象(英文)[J]. 張宇博,盧一平,接金川,傅瑩,鐘德水,李廷舉. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(11)
博士論文
[1]外場(chǎng)對(duì)鋁硅合金富鐵相形成及半連鑄鑄坯組織的影響[D]. 張宇博.大連理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1](SiC-Al3Ti)/7075Al復(fù)合材料制備及組織性能研究[D]. 陳誠(chéng)誠(chéng).中北大學(xué) 2019
[2]鑄造Al-Si合金鐵相雜質(zhì)去除技術(shù)研究[D]. 龐士鵬.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[3]鋁合金雜質(zhì)元素鐵和鈣的無(wú)害化研究[D]. 程炳超.北京交通大學(xué) 2016
[4]Mn含量對(duì)A356合金組織和性能的影響[D]. 蔡成.燕山大學(xué) 2012
[5]鈷對(duì)過(guò)共晶鋁硅合金中富鐵相的影響[D]. 王行濤.華中科技大學(xué) 2012
[6]Er對(duì)A356合金鑄態(tài)及半固態(tài)組織的變質(zhì)作用研究[D]. 鄭學(xué)斌.北京工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3292350
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超聲在一定體積熔體中形成的聲流示意圖[56]
中北大學(xué)學(xué)位論文9以使金屬熔體上下翻動(dòng)。在一些特殊條件下,聲流效應(yīng)可以將半固態(tài)金屬推出液面,將產(chǎn)生溢出效應(yīng)[57]?栈(yīng):空化效應(yīng)是超聲波在熔體中引發(fā)的一種特殊的物理過(guò)程,當(dāng)聲波在熔體介質(zhì)中傳播時(shí),在某一壓強(qiáng)下,熔體中會(huì)出現(xiàn)微小的空化泡。空化泡會(huì)隨著聲壓的變動(dòng)而做振蕩、脈動(dòng),并伴隨著生長(zhǎng)、收縮和破滅的現(xiàn)象[58]。如圖1-2所示:在空化泡由生長(zhǎng)到最大再到破滅的過(guò)程中,氣泡壁周圍將產(chǎn)生很大壓力,通過(guò)計(jì)算可知能產(chǎn)生的最大壓力為1260atm[58],空化泡的半徑越大,閉合越小,產(chǎn)生的壓力也會(huì)越大?栈(yīng)引發(fā)的局部壓力變化將會(huì)影響金屬的凝固組織。研究表明,局部壓力激增會(huì)致使附近熔體熔點(diǎn)升高,造成熔體過(guò)冷,空化過(guò)冷會(huì)導(dǎo)致熔體的初生晶核數(shù)顯著增加。并且超聲空化引起的過(guò)冷度變化可以引發(fā)液相線溫度及更高溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生晶核,并為晶核的生長(zhǎng)提供一定過(guò)冷度。所以在液相線附近進(jìn)行超聲處理可以有效細(xì)化金屬凝固組織。圖1-2超聲空化過(guò)程示意圖[59]Fig.1-2Theschematicofultrasoniccavitationprocess[59]
中北大學(xué)學(xué)位論文13圖2-1機(jī)械攪拌裝置及超聲波發(fā)生器[65]Fig.2-1Themechanicalstirringdeviceandultrasonicgenerator[65]表2-3實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備Table2-3Theinstrumentsandequipmentofexperimental儀器名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家金相顯微鏡ZEISS-Imager蔡司光學(xué)儀器國(guó)際貿(mào)易有限公司場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡SUPRA55CARLZEISS(德國(guó)蔡司)直讀光譜儀FOUNDRY-MASTERPRO深圳美佳特科技有限公司電阻爐SG-5-10成都一科儀器設(shè)備有限公司金相磨拋機(jī)MP-2A成都青石激光科技有限公司智能數(shù)控超聲波發(fā)生器EUSC202IC杭州國(guó)彪超聲設(shè)備有限公司箱式爐KSL-1100-L上海昔今實(shí)驗(yàn)儀器有限公司試驗(yàn)拉伸機(jī)Instron5582SHIMADZU
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲振動(dòng)-真空差壓協(xié)同場(chǎng)下ZL114A合金共晶硅的生長(zhǎng)特性[J]. 嚴(yán)青松,楊普超,蘆剛,王清,段勇標(biāo). 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]Morphological Evolution of Fe-Rich Phases in the AlSi9Cu3Mg0.19(Fe)Alloy with the Addition of Minor Mn and Cr[J]. Zhi-Qiang Qiu,Xiang-Chen Meng,Qiu-Hong Yuan,Xiao-Shu Zeng,Xi-Xin Rao,Yan Ding,Lan Luo,Yong Liu. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2018(06)
[3]Evolution Behavior of γ-Al3.5FeSi in Mg Melt and a Separation Method of Fe from Al–Si–Fe Alloys[J]. Tong Gao,Zeng-Qiang Li,Yao-Xian Zhang,Xiang-Fa Liu. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2018(01)
[4]稀土Y變質(zhì)對(duì)Al-7Si-0.35Mg合金中富鐵相的影響機(jī)制[J]. 于小健,寧萌,周文軍,黃浩,沈堅(jiān),姚瑾. 兵器材料科學(xué)與工程. 2018(01)
[5]復(fù)合添加Mn、B對(duì)鋁硅合金富鐵相特征的影響[J]. 宋東福,周楠,徐靜,王順成,鄭開(kāi)宏. 稀有金屬材料與工程. 2016(08)
[6]Distributions of Sr and Fe and their influence on modification of hypoeutectic Al-Si alloy[J]. Tu Lan,Jian-guo Li. China Foundry. 2016(02)
[7]Segregation Behavior and Evolution Mechanism of Iron-Rich Phases in Molten Magnesium Alloys[J]. Yaoxian Zhang,Wencheng Liu,Xiangfa Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2016(01)
[8]Mn對(duì)A356鋁合金鐵相形貌組織和力學(xué)性能的影響[J]. 劉濤,蘇光. 鑄造. 2014(07)
[9]再生鋁合金除鐵技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 譚喜平,鄭開(kāi)宏,戚文軍,宋東福. 鑄造技術(shù). 2013(11)
[10]超聲處理鋁硅合金過(guò)程中的溢出現(xiàn)象(英文)[J]. 張宇博,盧一平,接金川,傅瑩,鐘德水,李廷舉. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(11)
博士論文
[1]外場(chǎng)對(duì)鋁硅合金富鐵相形成及半連鑄鑄坯組織的影響[D]. 張宇博.大連理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1](SiC-Al3Ti)/7075Al復(fù)合材料制備及組織性能研究[D]. 陳誠(chéng)誠(chéng).中北大學(xué) 2019
[2]鑄造Al-Si合金鐵相雜質(zhì)去除技術(shù)研究[D]. 龐士鵬.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[3]鋁合金雜質(zhì)元素鐵和鈣的無(wú)害化研究[D]. 程炳超.北京交通大學(xué) 2016
[4]Mn含量對(duì)A356合金組織和性能的影響[D]. 蔡成.燕山大學(xué) 2012
[5]鈷對(duì)過(guò)共晶鋁硅合金中富鐵相的影響[D]. 王行濤.華中科技大學(xué) 2012
[6]Er對(duì)A356合金鑄態(tài)及半固態(tài)組織的變質(zhì)作用研究[D]. 鄭學(xué)斌.北京工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3292350
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