本文關(guān)鍵詞：A356鋁合金攪拌摩擦加工組織性能研究

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【摘要】：鑄造A356合金在工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用,但其粗大的共晶相、α-Al枝晶以及縮孔疏松等宏觀缺陷限制了其服役范圍以及壽命。本論文采用鑄造A356鋁合金為試驗材料,利用攪拌摩擦加工技術(shù)對其進行改性。通過試驗不同的攪拌針形狀,不同的攪拌道次以及不同的FSP-熱處理組合狀態(tài),并對所加工材料的組織形貌,機械性能,腐蝕性能進行分析,以期尋找最佳的處理方案。研究結(jié)果表明:圓臺螺紋針攪拌區(qū)域組織最均勻,圓臺針與四棱柱針攪拌區(qū)域則存在明顯的共晶組織流線。三者所加工材料抗拉強度基本持平,較母材平均提高38MPa,斷后延伸率平均提高16%,其中最高為圓臺螺紋針加工材料達到21%。圓臺螺紋針與圓臺針?biāo)庸げ牧嫌捕认喈?dāng),約為58HV,四棱柱針加工材料攪拌區(qū)由于脈沖作用造成材料過度流動而導(dǎo)致硬度最低,僅有51HV。FSP處理材料相較于鑄態(tài)母材,網(wǎng)狀共晶組織被破碎,斷裂方式由穿晶脆斷轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒖拙奂蔚捻g性斷裂,極化曲線反應(yīng)的腐蝕傾向降低,耐晶間腐蝕能力以及浸泡剝落腐蝕能力提高。3道次FSP相較于1道次FSP處理,Al-Si共晶組織更為細(xì)小均勻,材料的硬度稍有降低,而抗拉強度則稍有提高,極化曲線反應(yīng)的腐蝕傾向進一步降低,耐晶間腐蝕能力提高,但耐浸泡剝落腐蝕能力稍有降低。在不同的FSP-熱處理組合處理工藝中,FSP+固溶時效處理的材料共晶顆粒最為圓潤,抗拉強度以及硬度值均最大,且各區(qū)域硬度分部均勻。各組FSP-熱處理聯(lián)合處理的材料中極化曲線擬合得自腐蝕電位排序為:鑄態(tài)+FSP固溶時效+FSPFSP+固溶時效FSP+時效,腐蝕電流密度則與其相反,點蝕電位差別不大。以FSP為最終處理狀態(tài)的材料耐晶間腐蝕能力要優(yōu)于其余組材料,FSP+固溶時效以及固溶時效+FSP處理的材料耐浸泡剝落性能最好,優(yōu)于鑄態(tài)+FSP處理的材料,而FSP+時效處理的材料耐剝落腐蝕性能最差。
【關(guān)鍵詞】：攪拌摩擦加工 攪拌針形狀 熱處理 鋁硅共晶 腐蝕
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG457.14
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 緒論13-22
• 1.1 課題研究背景13
• 1.2 攪拌摩擦加工技術(shù)簡介13-17
• 1.2.1 攪拌摩擦加工技術(shù)原理13-14
• 1.2.2 攪拌摩擦加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 金屬腐蝕理論17-19
• 1.3.1 腐蝕的定義17
• 1.3.2 腐蝕的分類17-19
• 1.3.3 鋁合金腐蝕研究現(xiàn)狀19
• 1.4 課題研究內(nèi)容和意義19-22
• 1.4.1 課題研究目的19-20
• 1.4.2 課題研究技術(shù)路線20
• 1.4.3 課題研究內(nèi)容20-22
• 第2章 試驗方法與設(shè)備22-29
• 2.1 試驗材料22
• 2.2 試驗設(shè)備22-25
• 2.2.1 攪拌摩擦加工設(shè)備及工具22-23
• 2.2.2 掃描電子顯微鏡（SEM）23-24
• 2.2.3 透射電子顯微鏡（TEM）24
• 2.2.4 腐蝕電化學(xué)測試儀24-25
• 2.2.5 其它實驗所用設(shè)備25
• 2.3 實驗工藝參數(shù)及試樣制備25-29
• 2.3.1 A356鋁合金的制備25
• 2.3.2 攪拌摩擦加工實驗25-26
• 2.3.3 熱處理試驗26
• 2.3.4 腐蝕試驗26-27
• 2.3.5 硬度試驗27
• 2.3.6 金相試樣制備27-29
• 第3章 攪拌針形狀對FSP-A356組織性能的影響29-42
• 3.1 攪拌摩擦加工材料組織分析29-33
• 3.1.1 攪拌摩擦加工材料宏觀晶相組織分析29-30
• 3.1.2 攪拌摩擦加工材料微觀組織分析30-33
• 3.2 攪拌針形狀對被加工材料組織的影響33-36
• 3.3 攪拌針形狀對被加工材料機械性能的影響36-40
• 3.3.1 攪拌針形狀對被加工材料拉伸性能的影響36-39
• 3.3.2 攪拌針形狀對被加工材料顯微硬度的影響39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第4章 攪拌道次以及熱處理對FSP-A356組織性能的影響42-57
• 4.1 攪拌道次以及熱處理對被加工材料組織形貌的影響42-46
• 4.1.1 攪拌道次以及熱處理對被加工材料熱影響區(qū)組織的影響43-45
• 4.1.2 攪拌道次以及熱處理對被加工材料攪拌區(qū)域組織的影響45-46
• 4.2 攪拌道次以及熱處理對被加工材料機械性能的影響46-50
• 4.2.1 攪拌道次以及熱處理對被加工材料硬度的影響46-48
• 4.2.2 攪拌道次以及熱處理對被加工材料拉伸性能的影響48-50
• 4.3 拉伸試樣斷.分析50-56
• 4.3.1 拉伸試樣斷.縱剖面分析50-54
• 4.3.2 拉伸試樣斷.截面分析54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 攪拌摩擦加工材料的腐蝕性能57-74
• 5.1 極化曲線分析57-61
• 5.1.1 鑄態(tài)/FSP態(tài)材料極化曲線對比58-59
• 5.1.2 不同道次FSP處理材料化曲線對比59-60
• 5.1.3 不同F(xiàn)SP-熱處理狀態(tài)材料極化曲線對比60-61
• 5.2 晶間腐蝕分析61-66
• 5.2.1 不同F(xiàn)SP-熱處理狀態(tài)對材料晶間腐蝕的影響63-64
• 5.2.2 攪拌道次對材料晶間腐蝕深度的影響64-66
• 5.3 浸泡剝落腐蝕66-72
• 5.3.1 不同道次以及FSP-熱處理組合狀態(tài)對材料浸泡剝落腐蝕的影響68-72
• 5.4 本章小結(jié)72-74
• 結(jié)論74-76
• 參考文獻76-80
• 致謝80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 趙霞;柯黎明;徐衛(wèi)平;劉鴿平;;攪拌摩擦加工法制備碳納米管增強鋁基復(fù)合材料[J];復(fù)合材料學(xué)報;2011年02期

2 熊艷才,劉伯操;鑄造鋁合金現(xiàn)狀及未來發(fā)展[J];特種鑄造及有色合金;1998年04期

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本文編號：939747