本文關鍵詞：Sc改性Al-Si鑄鍛合金的組織與性能研究

  更多相關文章： Al-Si鑄鍛合金 Sc 熱處理 綜合力學性能 變形

【摘要】：微量Sc對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注和研究。本文在A356合金的基礎上,通過成分調整,自制適合鑄鍛復合成形技術的Al-Si鑄鍛合金。將微量Sc添加到Al-Si鑄鍛合金中,研究Sc對Al-Si鑄鍛合金組織與性能的影響,對研制高強輕質Al-Si合金材料具有重要的理論和實用價值。本文設計了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機等分析手段,并對本實驗合金T6熱處理工藝、變形處理工藝進行了設計,研究不同Sc含量對Al-Si鑄鍛合金的鑄態(tài)、T6態(tài)組織與性能的影響,以及變形處理對合金組織與性能的影響。研究結果表明：隨著Sc含量的增加,本實驗合金鑄態(tài)組織逐漸細化,樹枝晶逐漸向等軸晶轉變,含Sc為0.20%的合金晶粒細小,平均尺寸在50μm左右,同時鑄態(tài)合金力學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含量對本合金T6態(tài)力學性能產(chǎn)生了較大的影響,含Sc為0.20%的合金抗拉強度達到304.4MPa,斷后延伸率達到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)綜合力學性能較佳,遠超過A356合金力學性能；通過對本實驗合金進行15%的鍛打變形后,合金組織缺陷得到改善,使得合金綜合力學性能得到進一步提高,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到17.3%,在塑性方面達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,細化晶粒。時效后析出的次生Al3(Sc,Ti)相起到沉淀強化作用,從而提高合金的綜合力學性能。
【關鍵詞】：Al-Si鑄鍛合金 Sc 熱處理 綜合力學性能 變形
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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合金的強化23-24
• 1.3 鑄鍛復合成形技術24-26
• 1.3.1 鑄鍛復合成形技術的優(yōu)點25-26
• 1.3.2 Al-Si鑄鍛合金的特點26
• 1.4 Sc改性Al合金26-30
• 1.4.1 Sc的性質及發(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容30-32
• 1.5.1 課題研究目的30-31
• 1.5.2 課題研究內容31
• 1.5.3 本課題創(chuàng)新點31-32
• 第二章 實驗材料及實驗方法32-40
• 2.1 實驗總體方案32
• 2.2 實驗合金的制備32-36
• 2.2.1 合金成分設計32-33
• 2.2.2 合金的制備33-36
• 2.3 實驗方法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47-48
• 第四章 Sc改性Al-Si鑄鍛合金T6熱處理工藝的設計48-56
• 4.1 固溶時效處理工藝的設計48-51
• 4.1.1 固溶處理溫度及時間的確定48-50
• 4.1.2 時效處理時間的確定50-51
• 4.2 不同固溶處理溫度對合金性能影響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55-56
• 第五章 微量Sc對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62-63
• 第六章 鍛造對Sc改性Al-Si鑄鍛合金力學性能的影響63-68
• 6.1 鍛打變形工藝的設計63-65
• 6.2 鍛打變形與T6態(tài)合金性能比較65-66
• 6.3 鍛打變形對拉伸斷口形貌的影響66
• 6.4 本章小結66-68
• 第七章 全文總結68-70
• 參考文獻70-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文75

【相似文獻】

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];北京航空航天大學學報;2004年10期

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

3 李紅衛(wèi);戴姣燕;;Cu-Ag-Cr合金的強化機制及定量探討[J];稀有金屬;2010年06期

4 吳語;柳，

本文編號：539663