本文關(guān)鍵詞：ZLSi7Cu2Mg合金晶粒細(xì)化對(duì)其顯微組織和力學(xué)性能的影響

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【摘要】：ZLSi7Cu2Mg合金比重小、耐腐蝕性強(qiáng),具有良好的鑄造性,被廣泛的運(yùn)用在發(fā)動(dòng)機(jī)箱體、缸蓋上。隨著科技的進(jìn)步、工業(yè)的發(fā)展對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)箱體、缸蓋性能提出了更高的要求,單純通過改變成分已經(jīng)很難提高材料的整體性能;因此,需要通過晶粒細(xì)化來提高材料的力學(xué)性能。本文以ZLSi7Cu2Mg合金為研究對(duì)象,通過正交實(shí)驗(yàn)分別改變Al-5Ti-0.3C和Al-5Ti-0.6B-0.2C中間合金的加入量、澆注溫度和靜置時(shí)間,對(duì)比不同實(shí)驗(yàn)方案對(duì)ZLSi7C u2Mg合金顯微組織的細(xì)化、力學(xué)性能和SDAS值的影響,確定了最好的實(shí)驗(yàn)方案,并在此基礎(chǔ)上探究其細(xì)化機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)利用Al-5Ti-0.3C中間合金對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金進(jìn)行晶粒細(xì)化實(shí)驗(yàn)。分析發(fā)現(xiàn),Al-5Ti-0.3C中間合金的第二相粒子主要是TiC粒子,作為α-Al的非均勻形核核心,對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金的顯微組織起到一定的細(xì)化作用,使其SDAS值減小。Al-5Ti-0.3C中間合金細(xì)化后的ZLSi7Cu2Mg合金室溫力學(xué)性能明顯好與未經(jīng)細(xì)化的ZLSi7Cu2Mg合金。經(jīng)過與原始狀態(tài)的鑄件進(jìn)行比較,抗拉強(qiáng)度提高了12.5%,伸長(zhǎng)率提高了36.9%。(2)利用Al-5Ti-0.6B-0.2C中間合金對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金進(jìn)行晶粒細(xì)化實(shí)驗(yàn)。分析發(fā)現(xiàn),Al-5Ti-0.6B-0.2C中間合金的第二相粒子主要是摻雜了一定B元素的TiC粒子和TiB2粒子,兩種粒子彌散分布在基體上,成為α-Al的非自發(fā)形核核心,對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金的顯微組織起到明顯的細(xì)化作用,使其SDAS值減小。Al-5Ti-0.6B-0.2C中間合金細(xì)化后的ZLSi7Cu2Mg合金室溫力學(xué)性能明顯好與未經(jīng)細(xì)化的ZLSi7Cu2Mg合金。經(jīng)過與原始狀態(tài)的鑄件進(jìn)行比較,抗拉強(qiáng)度提高了16.7%,伸長(zhǎng)率提高了52.1%。在同等細(xì)化條件下Al-5Ti-0.6B-0.2C中間合金比Al-5Ti-0.3C中間合金細(xì)化效果更加明顯。這是因?yàn)锳l-5Ti-0.6B-0.2C中間合金由于摻雜了B元素,形核粒子增加且使得TiC粒子更加穩(wěn)定,從而使細(xì)化效果增強(qiáng)。
【關(guān)鍵詞】：ZLSi7Cu2Mg合金 Al-5Ti-0.3C Al-5Ti-0.6B-0.2C 晶粒細(xì)化 顯微組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG292
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 前言11-12
• 1.2 鋁合金的晶粒細(xì)化12-16
• 1.2.1 鋁合金晶粒細(xì)化的意義12-13
• 1.2.2 鋁合金晶粒細(xì)化的方法13-16
• 1.2.2.1 內(nèi)生形核法14-16
• 1.2.2.2 外來形核質(zhì)點(diǎn)法16
• 1.3 鋁合金晶粒細(xì)化劑的發(fā)展16-18
• 1.4 鋁合金晶粒細(xì)化的機(jī)理18-20
• 1.5 課題研究的目的和內(nèi)容20-22
• 1.5.1 課題研究的目的20-21
• 1.5.2 課題研究的內(nèi)容21-22
• 2 實(shí)驗(yàn)方案及分析方法22-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備22-23
• 2.3 合金的熔煉及工藝23-25
• 2.3.1 熔煉前期準(zhǔn)備23-24
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線圖24-25
• 2.4 實(shí)驗(yàn)方案25
• 2.5 ZLSi7Cu2Mg合金的熱處理25-28
• 2.5.1 固溶處理26
• 2.5.2 時(shí)效26-28
• 2.6 實(shí)驗(yàn)分析方法28-30
• 2.6.1 金相分析28
• 2.6.2 X射線衍射分析28-29
• 2.6.3 力學(xué)性能測(cè)試29
• 2.6.4 斷口分析29-30
• 3 Al-5Ti-0.3C對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金組織和性能的影響30-46
• 3.1 前言30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)30-32
• 3.3 ZLSi7Cu2Mg合金拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析32-36
• 3.3.1 未加入Al-5Ti-0.3C中間合金的ZLSi7Cu2Mg合金拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果32-33
• 3.3.2 加入Al-5Ti-0.3C中間合金的ZLSi7Cu2Mg合金拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析33-36
• 3.4 Al-5Ti-0.3C對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金顯微組織的影響36-41
• 3.4.1 未經(jīng)細(xì)化的ZLSi7Cu2Mg合金鑄態(tài)顯微組織36-37
• 3.4.2 細(xì)化后的ZLSi7Cu2Mg合金鑄態(tài)顯微組織37-39
• 3.4.3 合金顯微組織與力學(xué)性能的關(guān)系39-40
• 3.4.4 ZLSi7Cu2Mg合金+ Al-5Ti-0.3C相組成分析40
• 3.4.5 Al-5Ti-0.3C中間合金對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金斷口的影響40-41
• 3.5 Al-5Ti-0.3C對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金二次枝晶間距的影響41-45
• 3.5.1 二次枝晶間距結(jié)果42-43
• 3.5.2 二次枝晶間距結(jié)果分析43-44
• 3.5.3 二次枝晶間距與力學(xué)性能的關(guān)系44-45
• 3.6 Al-5Ti-0.3C中間合金細(xì)化機(jī)理45
• 3.7 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)45
• 3.8 本章小結(jié)45-46
• 4 Al-5Ti-0.6B-0.2C對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金組織和性能的影響46-63
• 4.1 前言46
• 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)46-47
• 4.3 ZLSi7Cu2Mg合金拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析47-52
• 4.3.1 未加入Al-5Ti-0.6B-0.2C中間合金的ZLSi7Cu2Mg合金拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果48
• 4.3.2 加入Al-5Ti-0.6B-0.2C中間合金的ZLSi7Cu2Mg合金拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析48-52
• 4.4 Al-5Ti-0.6-B-0.2C對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金顯微組織的影響52-56
• 4.4.1 未經(jīng)細(xì)化的ZLSi7Cu2Mg合金顯微組織52
• 4.4.2 細(xì)化后的ZLSi7Cu2Mg合金顯微組織52-54
• 4.4.3 合金顯微組織與力學(xué)性能的關(guān)系54-55
• 4.4.4 ZLSi7Cu2Mg合金+ 3%Al-5Ti-0.6B-0.2C相組成分析55
• 4.4.5 Al-5Ti-0.6B-0.2C中間合金對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金斷口的影響55-56
• 4.5 Al-5Ti-0.6B-0.2C對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金二次枝晶間距的影響56-60
• 4.5.1 二次枝晶間距結(jié)果57-58
• 4.5.2 二次枝晶間距結(jié)果分析58-59
• 4.5.3 二次枝晶間距與力學(xué)性能的關(guān)系59-60
• 4.6 Al-5Ti-0.6B-0.2C中間合金細(xì)化機(jī)理60
• 4.7 Al-5Ti-0.3C和Al-5Ti-0.6B-0.2C對(duì)ZLSi7Cu2Mg合金細(xì)化效果對(duì)比60-62
• 4.8 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文68-69
• 致謝69-70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：783120