本文關(guān)鍵詞：Sc改性Al-Si鑄鍛合金的組織與性能研究

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【摘要】：微量Sc對(duì)鋁合金的組織與性能有顯著的改善作用,因此含Sc鋁合金得到了人們極大的關(guān)注和研究。本文在A356合金的基礎(chǔ)上,通過成分調(diào)整,自制適合鑄鍛復(fù)合成形技術(shù)的Al-Si鑄鍛合金。將微量Sc添加到Al-Si鑄鍛合金中,研究Sc對(duì)Al-Si鑄鍛合金組織與性能的影響,對(duì)研制高強(qiáng)輕質(zhì)Al-Si合金材料具有重要的理論和實(shí)用價(jià)值。本文設(shè)計(jì)了5組不同Sc改性的Al-3.0Si-0.45Mg-0.45Cu-0.15Ti合金,通過金相顯微鏡、場發(fā)射掃描電鏡與能譜分析、場發(fā)射透射電子顯微鏡以及萬能試驗(yàn)機(jī)等分析手段,并對(duì)本實(shí)驗(yàn)合金T6熱處理工藝、變形處理工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì),研究不同Sc含量對(duì)Al-Si鑄鍛合金的鑄態(tài)、T6態(tài)組織與性能的影響,以及變形處理對(duì)合金組織與性能的影響。研究結(jié)果表明：隨著Sc含量的增加,本實(shí)驗(yàn)合金鑄態(tài)組織逐漸細(xì)化,樹枝晶逐漸向等軸晶轉(zhuǎn)變,含Sc為0.20%的合金晶粒細(xì)小,平均尺寸在50μm左右,同時(shí)鑄態(tài)合金力學(xué)性能也有不同程度的提高,但不明顯,鑄態(tài)合金拉伸斷口主要以脆性斷裂為主；Sc含量對(duì)本合金T6態(tài)力學(xué)性能產(chǎn)生了較大的影響,含Sc為0.20%的合金抗拉強(qiáng)度達(dá)到304.4MPa,斷后延伸率達(dá)到14.8%,硬度為104.5HBS,合金拉伸斷口偏向于韌性斷裂,本合金T6態(tài)綜合力學(xué)性能較佳,遠(yuǎn)超過A356合金力學(xué)性能；通過對(duì)本實(shí)驗(yàn)合金進(jìn)行15%的鍛打變形后,合金組織缺陷得到改善,使得合金綜合力學(xué)性能得到進(jìn)一步提高,尤其塑性提高較為明顯,含Sc為0.20%的合金變形后斷后延伸率達(dá)到17.3%,在塑性方面達(dá)到變形鋁合金的水平。變形后合金拉伸斷口形貌比T6態(tài)斷口形貌更佳。對(duì)本Al-Si鑄鍛合金組織分析可發(fā)現(xiàn),合金中有Ti存在的條件下,更能發(fā)揮Sc元素的作用。鑄態(tài)合金中能形成初生Al3(Sc,Ti)相,成為形核核心,細(xì)化晶粒。時(shí)效后析出的次生Al3(Sc,Ti)相起到沉淀強(qiáng)化作用,從而提高合金的綜合力學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：Al-Si鑄鍛合金 Sc 熱處理 綜合力學(xué)性能 變形
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.21
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-32
• 1.1 引言16-17
• 1.2 Al合金簡述17-24
• 1.2.1 變形A1合金17-20
• 1.2.2 鑄造Al合金20-23
• 1.2.3 Al合金的強(qiáng)化23-24
• 1.3 鑄鍛復(fù)合成形技術(shù)24-26
• 1.3.1 鑄鍛復(fù)合成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)25-26
• 1.3.2 Al-Si鑄鍛合金的特點(diǎn)26
• 1.4 Sc改性Al合金26-30
• 1.4.1 Sc的性質(zhì)及發(fā)展27
• 1.4.2 Sc在Al合金中的作用27-29
• 1.4.3 Sc與其他合金元素的聯(lián)合作用29-30
• 1.5 本課題研究的主要內(nèi)容30-32
• 1.5.1 課題研究目的30-31
• 1.5.2 課題研究內(nèi)容31
• 1.5.3 本課題創(chuàng)新點(diǎn)31-32
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法32-40
• 2.1 實(shí)驗(yàn)總體方案32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)合金的制備32-36
• 2.2.1 合金成分設(shè)計(jì)32-33
• 2.2.2 合金的制備33-36
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法36-40
• 2.3.1 組織觀察36-38
• 2.3.2 性能測試38-40
• 第三章 微量Sc對(duì)Al-Si鑄鍛合金鑄態(tài)組織與性能的影響40-48
• 3.1 微量Sc對(duì)鑄態(tài)合金組織的影響40-43
• 3.1.1 金相組織觀察40-41
• 3.1.2 鑄態(tài)合金SEM觀察及EDS分析41-43
• 3.2 微量SC對(duì)鑄態(tài)合金性能的影響43-45
• 3.2.1 不同Sc含量下鑄態(tài)合金拉伸性能測試43-44
• 3.2.2 不同Sc含量下鑄態(tài)合金硬度測試44-45
• 3.3 鑄態(tài)合金拉伸斷口形貌分析45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 Sc改性Al-Si鑄鍛合金T6熱處理工藝的設(shè)計(jì)48-56
• 4.1 固溶時(shí)效處理工藝的設(shè)計(jì)48-51
• 4.1.1 固溶處理溫度及時(shí)間的確定48-50
• 4.1.2 時(shí)效處理時(shí)間的確定50-51
• 4.2 不同固溶處理溫度對(duì)合金性能影響51-55
• 4.2.1 不同固溶處理溫度下拉伸性能測試51-53
• 4.2.2 不同固溶處理溫度下硬度測試53
• 4.2.3 不同固溶處理溫度下斷口形貌分析53-55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 第五章 微量Sc對(duì)T6態(tài)合金組織與性能的影響56-63
• 5.1 不同Sc含量下T6態(tài)合金拉伸性能測試56-57
• 5.2 不同Sc含量下T6態(tài)合金硬度測試57-58
• 5.3 T6態(tài)下合金TEM分析58-61
• 5.4 不同Sc含量下T6態(tài)合金斷口形貌分析61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第六章 鍛造對(duì)Sc改性Al-Si鑄鍛合金力學(xué)性能的影響63-68
• 6.1 鍛打變形工藝的設(shè)計(jì)63-65
• 6.2 鍛打變形與T6態(tài)合金性能比較65-66
• 6.3 鍛打變形對(duì)拉伸斷口形貌的影響66
• 6.4 本章小結(jié)66-68
• 第七章 全文總結(jié)68-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文75

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳斌,馮林平,鐘皓,周鐵濤,劉培英;變形Mg-Li-Al-Zn合金的組織與性能[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2004年10期

2 曹偉產(chǎn);梁淑華;馬德強(qiáng);王獻(xiàn)輝;楊曉紅;;超細(xì)WCrCu30合金的電擊穿特性[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2010年04期

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4 吳語;柳，

本文編號(hào)：539663