本文關(guān)鍵詞：稀土改性和熱處理對Al-Mg-Si-Fe合金組織及性能影響的研究

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【摘要】：隨著工業(yè)的發(fā)展,人們對鋁合金材料的綜合性能要求越來越高。Al-Mg-Si-Fe合金屬于Al-Mg-Si系鋁合金,是一種變形鋁合金,主要用于熱擠壓生產(chǎn)建筑及工業(yè)鋁型材,對硬度、強(qiáng)度及耐腐蝕性等性能有一定要求。利用稀土的凈化、細(xì)化及變質(zhì)等作用,能很好的改善合金的組織和性能,另外均勻化退火工藝對合金的綜合性能影響很大,是鋁型材擠壓加工前一道重要的工序。因此,通過稀土改性和合理的均勻化退火工藝對Al-Mg-Si-Fe合金很有實際意義。研究了在Al-Mg-Si-Fe合金中添加稀土Ce重熔后的微觀組織及性能的變化：晶界處成分不均勻的粗大共晶化合物逐漸消失,晶粒得到細(xì)化,當(dāng)稀土Ce加入量為0.35%時組織中大部分α-Al晶粒分布均勻,其整體形貌類似等軸晶,晶粒的平均尺寸約為521μm；晶粒內(nèi)部及晶界處分布的粗大交叉、分叉針片狀富鐵相轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小、獨立的顆粒狀、短棒狀富鐵相；稀土Ce能在一定程度上促進(jìn)Al9Fe2Si2相轉(zhuǎn)變?yōu)锳l8Fe2Si相；加入稀土Ce后合金的硬度從35.1 HB提高到46.7HB,主要是利用了Ce的細(xì)晶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化,其次是有限固溶強(qiáng)化；稀土Ce能提高合金的耐腐蝕性,當(dāng)合金中Ce的加入量為0.35%時,合金的耐腐蝕性最佳,此時合金質(zhì)量的相對損失率為不加Ce時的57%。對Al-Mg-Si-Fe合金鑄錠直接進(jìn)行均勻化退火處理,觀察退火前后鑄錠的微觀組織及性能變化：鑄態(tài)Al-Mg-Si-Fe合金組織呈不規(guī)則網(wǎng)狀,晶界處有粗大共晶；合金中有Al8Fe2Si富鐵相,其形貌為短棒狀及細(xì)條狀,有向針片狀發(fā)展的趨勢；經(jīng)過均勻化退火處理后,有部分Al8Fe2Si相的組織形貌由短棒狀變?yōu)椴贿B續(xù)的顆粒狀；Al-Mg-Si-Fe合金的最佳均勻化退火工藝是退火溫度為565℃及保溫時間為7h,此時合金組織中第二相數(shù)量及尺寸相對最小,合金的硬度也趨于穩(wěn)定為42.8HB。綜上所述,A1-Mg-Si-Fe合金中最佳的稀土Ce加入量為0.35%,鑄錠合理的均勻化退火工藝為退火溫度為565℃及保溫時間為7h。
【關(guān)鍵詞】：Al-Mg-Si-Fe合金 微觀組織 富鐵相 均勻化退火 硬度
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG166.3;TG146.21
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 鋁及鋁合金的現(xiàn)狀15
• 1.2 鋁及鋁合金的分類15-16
• 1.3 6系鋁合金的特點16-19
• 1.3.1 6系鋁合金中各種合金元素的作用17-18
• 1.3.2 6系合金中鐵元素的影響18-19
• 1.4 稀土在鋁合金中的應(yīng)用19-22
• 1.4.1 稀土的凈化作用19-21
• 1.4.2 稀土的細(xì)化作用21
• 1.4.3 稀土的變質(zhì)作用21-22
• 1.4.4 稀土的微合金化作用22
• 1.5 鋁合金鑄錠的均勻化退火22-24
• 1.6 課題研究目的和內(nèi)容24-25
• 第二章 材料和實驗部分25-32
• 2.1 實驗材料及設(shè)備25-26
• 2.1.1 實驗材料25-26
• 2.1.2 實驗設(shè)備26
• 2.2 實驗方法26-28
• 2.2.1 實驗路線圖26-27
• 2.2.2 添加稀Ce熔煉27-28
• 2.2.3 均勻化退火處理28
• 2.3 實驗測試方法28-32
• 第三章 稀土Ce對Al-Mg-Si-Fe合金組織和性能的影響32-51
• 3.1 稀土Ce對Al-Mg-Si-Fe合金鑄態(tài)微觀組織的影響32-36
• 3.1.1 稀土Ce對Al-Mg-Si-Fe合金金相組織的影響32-34
• 3.1.2 稀土Ce細(xì)化Al-Mg-Si-Fe合金晶粒的作用機(jī)理分析34
• 3.1.3 Al-Mg-Si-Fe合金晶粒細(xì)化的意義34-36
• 3.2 稀土Ce對Al-Mg-Si-Fe合金富鐵相組織形貌的影響36-47
• 3.2.1 Al-Mg-Si-Fe合金顯微組織的掃描電鏡及能譜分析36-38
• 3.2.2 鑄態(tài)Al-Mg-Si-Fe合金的X射線衍射物相分析38-40
• 3.2.3 Al-Mg-Si-Fe合金在凝固過程中相析出分析40-42
• 3.2.4 降低合金中鐵相有害作用方法及機(jī)理的分析42-45
• 3.2.5 稀土Ce改善Al-Mg-Si-Fe合金富鐵相形貌機(jī)理分析45-47
• 3.3 稀土Ce加入量對鑄態(tài)Al-Mg-Si-Fe合金硬度的影響47-48
• 3.4 稀土Ce加入量對Al-Mg-Si-Fe合金腐蝕性能的影響48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第四章 熱處理對Al-Mg-Si-Fe合金組織和性能的影響51-61
• 4.1 Al-Mg-Si-Fe合金的鑄態(tài)顯微組織51-54
• 4.1.1 鑄態(tài)Al-Mg-Si-Fe合金的金相組織51-52
• 4.1.2 鑄態(tài)Al-Mg-Si-Fe合金的掃描電鏡及能譜分析52-53
• 4.1.3 鑄態(tài)Al-Mg-Si-Fe合金的x射線衍射物相分析53-54
• 4.2 均勻化退火處理對合金顯微組織的影響54-58
• 4.2.1 均勻化退火溫度對合金顯微組織的影響54-55
• 4.2.2 均勻化退火保溫時間對合金顯微組織的影響55-57
• 4.2.3 均勻化退火后Al-Mg-Si-Fe合金掃描電鏡及能譜分析57-58
• 4.2.4 均勻化退火后Al-Mg-Si-Fe合金X射線衍射物相分析58
• 4.3 均勻化退火時間對Al-Mg-Si-Fe合金的硬度的影響58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第五章 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 碩士期間發(fā)表論文67

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