本文關(guān)鍵詞：B和Er對Al-Mg-Si合金組織及導(dǎo)熱性能的影響研究

  更多相關(guān)文章： Al-Mg-Si合金 硼元素 鉺元素 晶粒細(xì)化 導(dǎo)熱率

【摘要】：本文以用于熱傳導(dǎo)的Al-Mg-Si合金為研究對象,通過測試熱擴散率、密度、比熱以及計算導(dǎo)熱率,分析添加B和Er對提高合金導(dǎo)熱率的影響規(guī)律。采用光學(xué)金相、掃描電鏡、能譜、X衍射等方法分析B、Er及雜質(zhì)元素在Al-Mg-Si合金中的作用機制,并設(shè)計正交實驗分析了B、Er的交互作用對Al-Mg-Si合金微觀組織、導(dǎo)熱性、拉伸性能的影響。研究的主要結(jié)果如下：隨著B含量的增加Al-Mg-Si合金細(xì)化效果逐漸增強,當(dāng)B含量達(dá)到0.2%時細(xì)化效果最好,超過0.2%時細(xì)化效果沒有明顯變化。室溫下導(dǎo)熱率隨著B含量的增加而提高,當(dāng)B含量到達(dá)0.2%時合金的導(dǎo)熱率最高,達(dá)到239.1 W/(m-k),當(dāng)B含量超過0.2%時合金的導(dǎo)熱率反而降低。Er含量小于0.25%時,晶粒中枝晶臂間距明顯減小,但是合金的晶粒大小沒有明顯變化；當(dāng)Er含量增加到0.35%時,枝晶組織消失,晶粒明顯細(xì)化；當(dāng)Er含量繼續(xù)增加細(xì)化效果沒有明顯變化。室溫下隨著Er含量的增加合金導(dǎo)熱率提高,當(dāng)Er含量到達(dá)0.25%時合金的導(dǎo)熱率最高,達(dá)到223.0 W/(m·k),當(dāng)Er含量超過0.25%時合金的導(dǎo)熱率降低。復(fù)合添加B和Er會使合金的組織變得粗大,對合金的導(dǎo)熱性能沒有起到疊加作用。通過極差分析可知,對導(dǎo)熱率影響最大的因素是硼元素,其次是加入硼之后的保溫時間,鉺的作用最小。B與Al-Mg-Si合金中的雜質(zhì)元素Ti、V、Cr等元素結(jié)合生成TiB2、 V2B3、Cr2B等硼化物沉淀,消除了雜質(zhì)元素對導(dǎo)熱性能的影響,Er與合金中的Fe、Si等元素結(jié)合,減少了基體中固溶的Fe、Si含量,因此單獨添加B和Er提高了合金的導(dǎo)熱性能。復(fù)合添加B和Er時合金容易優(yōu)先生成ErB2和ErB12相,影響了B與雜質(zhì)元素形成硼化物以及Er與Si等元素結(jié)合生成化合物,不能有效消除雜質(zhì)元素對合金導(dǎo)熱性能的影響,從而不利于導(dǎo)熱率的提高。
【關(guān)鍵詞】：Al-Mg-Si合金 硼元素 鉺元素 晶粒細(xì)化 導(dǎo)熱率
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 引言12-13
• 1.2 Al-Mg-Si合金概況以及合金中元素的作用13-15
• 1.3 鋁合金導(dǎo)熱性能的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 鋁合金的導(dǎo)熱機制15
• 1.3.2 影響鋁合金熱導(dǎo)率的因素15-17
• 1.3.3 提高鋁合金熱傳導(dǎo)的措施17-18
• 1.4 硼在鋁合金中的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4.1 硼的基本性質(zhì)18
• 1.4.2 硼在鋁合金中的研究概況18-19
• 1.5 稀土在鋁合金中的研究現(xiàn)狀19-22
• 1.5.1 稀土在鋁合金中的應(yīng)用及作用19-21
• 1.5.2 鉺在鋁合金中的研究概況21-22
• 1.6 本文研究的目的及意義22-23
• 1.7 本文研究的內(nèi)容23-24
• 第二章 合金的制備及性能檢測24-30
• 2.1 合金成分設(shè)計24
• 2.2 原材料及設(shè)備24-25
• 2.3 熔煉工藝25-26
• 2.4 實驗方案設(shè)計及參數(shù)26-27
• 2.5 合金性能檢測27-29
• 2.5.1 成分測定27
• 2.5.2 硬度測試27
• 2.5.3 拉伸性能測試27
• 2.5.4 導(dǎo)熱性能參數(shù)測試27-29
• 2.6 顯微組織觀察和分析29-30
• 2.6.1 金相組織觀察29
• 2.6.2 掃描電鏡觀察以及能譜分析29
• 2.6.3 X射線衍射分析29-30
• 第三章 硼對Al-Mg-Si合金組織及導(dǎo)熱性能的影響30-45
• 引言30
• 3.1 合金的制備以及B對Al-Mg-Si合金組織的影響30-34
• 3.1.1 Al-Mg-Si-B合金的制備30-31
• 3.1.2 硼對Al-Mg-Si合金組織的影響31-34
• 3.2 硼對Al-Mg-Si合金導(dǎo)熱性能的影響34-37
• 3.2.1 Al-Mg-Si-B合金的熱擴散率34-35
• 3.2.2 Al-Mg-Si-B合金的密度35
• 3.2.3 Al-Mg-Si-B合金的比熱35-36
• 3.2.4 Al-Mg-Si-B合金的導(dǎo)熱率36-37
• 3.3 分析與討論37-44
• 3.3.1 硼對合金導(dǎo)熱性能的影響37-41
• 3.3.2 溫度對合金導(dǎo)熱性能的影響41-42
• 3.3.3 硼對合金力學(xué)性能的影響42-44
• 3.4 小結(jié)44-45
• 第四章 鉺對Al-Mg-S i合金組織與性能的影響45-56
• 引言45
• 4.1 合金的制備及Er對合金顯微組織的影響45-49
• 4.1.1 合金成分的選取45
• 4.1.2 鉺元素對合金鑄態(tài)顯微組織的影響及作用機理45-49
• 4.2 鉺對Al-Mg-Si合金導(dǎo)熱性能的影響49-52
• 4.2.1 Al-Mg-Si-Er合金的熱擴散率49
• 4.2.2 Al-Mg-Si-Er合金的比熱49-50
• 4.2.3 Al-Mg-Si-Er合金的密度50
• 4.2.4 Al-Mg-Si-Er合金的導(dǎo)熱率50-52
• 4.3 分析與討論52-55
• 4.3.1 鉺對合金導(dǎo)熱性能的影響52-53
• 4.3.2 溫度對合金導(dǎo)熱性能的影響53-54
• 4.3.3 鉺對合金力學(xué)性能的影響54-55
• 4.4 小結(jié)55-56
• 第五章 硼和鉺的復(fù)合作用對Al-Mg-Si合金組織與導(dǎo)熱性能的56-63
• 引言56
• 5.1 正交試驗方案設(shè)計56-57
• 5.2 試驗結(jié)果分析57-62
• 5.2.1 硼和鉺復(fù)合作用對Al-Mg-Si合金顯微組織的影響57-59
• 5.2.2 硼和鉺復(fù)合作用對Al-Mg-Si合金室溫導(dǎo)熱率的影響59-61
• 5.2.3 硼和鉺復(fù)合作用對合金的力學(xué)性能的影響61-62
• 5.3 小結(jié)62-63
• 第六章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 結(jié)論63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 鄭云鵬,趙國忠,劉靜安;關(guān)於6063T5合金建筑鋁型材的成分控制范圍的討論[J];鋁加工;2001年02期

2 胡治流;羅付秋;張聰聰;彭斐;;擠壓溫度和擠壓比對6063鋁合金導(dǎo)熱性能的影響[J];鋁加工;2011年05期

3 張建新,高愛華;改善鋁合金導(dǎo)熱性能途徑的初探與分析[J];稀有金屬;2005年03期

4 聶祚仁;文勝平;黃暉;李伯龍;左鐵鏞;;鉺微合金化鋁合金的研究進(jìn)展[J];中國有色金屬學(xué)報;2011年10期

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本文編號：895711