本文關(guān)鍵詞：合金元素和深冷處理對(duì)鑄造鋁硅合金性能及組織的影響

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【摘要】：亞共晶Al-Si合金比重小、比強(qiáng)度高、機(jī)械加工性能好，近年來(lái)，鋁合金在交通運(yùn)輸及其材料構(gòu)成中所占比額大大增漲，在工業(yè)生產(chǎn)中具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?本文以亞共晶Al-Si-Cu-Mg合金為研究對(duì)象，分別研究了合金元素Zn、Ag對(duì)合金力學(xué)性能及組織的影響。研究發(fā)現(xiàn)，Zn能起到輕微細(xì)化Al-Si-Cu-Mg合金鑄態(tài)組織的作用，但其細(xì)化效果有限；T6熱處理后，隨Zn含量增加，合金的室溫抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率都先上升后下降，添加0.75%Zn，其抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率分別達(dá)到339Mpa、4.5%。其強(qiáng)化機(jī)理：Zn以置換固溶體形式較均勻的分布在基體中，導(dǎo)致晶格點(diǎn)陣畸變程度變大，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受到阻礙，進(jìn)而引起強(qiáng)化。研究還發(fā)現(xiàn)，加入0.4%Ag，合金經(jīng)T6熱處理后，，室溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到298MPa，伸長(zhǎng)率達(dá)到5.3%。合金中添加0.6%的Ag基本全部固溶入合金的基體中。 本文還研究了Zn對(duì)Al-Si-Cu-Mg合金低溫力學(xué)性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加Zn后合金的低溫力學(xué)性能增加，當(dāng)溫度降到-60℃時(shí)，抗拉強(qiáng)度達(dá)到330MPa，比未加Zn的合金提高6.5%；伸長(zhǎng)率為3.4%，提高了14.5%。Zn能夠提高Al-Si-Cu-Mg合金的低溫力學(xué)性能。 通過(guò)研究深冷處理可知，深冷處理顯著提高合金的室溫抗拉強(qiáng)度及硬度，但降低延伸率。改變液氮保溫時(shí)間發(fā)現(xiàn)，合金經(jīng)過(guò)525℃（8h）+深冷處理24h+165℃（6h），其室溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到338.2MPa，比T6熱處理提高10.4%，伸長(zhǎng)率達(dá)到2.4%，下降42.9%。深冷處理中，溫度的下降促使第二相加快析出，析出數(shù)量增加，同時(shí)合金組織體積收縮，晶格縮小，組織內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，導(dǎo)致局部產(chǎn)生細(xì)小的亞晶，達(dá)到細(xì)化晶粒的效果，從而改善合金性能。
【關(guān)鍵詞】：Al-Si-Cu-Mg合金 合金元素 深冷處理 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 鑄造鋁硅合金的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)9-10
• 1.1.1 鋁合金在高速列車(chē)上的應(yīng)用9-10
• 1.1.2 課題研究的目的及意義10
• 1.2 鑄造 Al-Si 合金的強(qiáng)韌化10-14
• 1.2.1 Al-Si 合金的合金化10-12
• 1.2.2 Al-Si 合金的熔體處理12-13
• 1.2.3 Al-Si 合金的熱處理13-14
• 1.3 鑄造鋁合金的低溫性能研究14-16
• 1.3.1 變形鋁合金的低溫性能研究14-15
• 1.3.2 Al-Si 合金的低溫性能研究15-16
• 1.4 課題研究主要內(nèi)容16-17
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法17-21
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方案17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料17-18
• 2.3 合金的制備18
• 2.4 合金的熱處理18-19
• 2.5 合金的微觀組織觀察19
• 2.6 合金的力學(xué)性能測(cè)試19-21
• 第3章 合金元素對(duì) Al-Si 合金力學(xué)性能與組織的影響21-44
• 3.1 Zn 元素對(duì)亞共晶 Al-Si-Cu-Mg 合金室溫性能與組織的影響21-33
• 3.1.1 Zn 元素對(duì)亞共晶 Al-Si-Cu-Mg 合金性能的影響21-23
• 3.1.2 室溫拉伸斷口形貌分析23-24
• 3.1.3 Zn 元素對(duì)亞共晶 Al-Si-Cu-Mg 合金組織的影響24-28
• 3.1.4 Zn 元素在亞共晶 Al-Si-Cu-Mg 合金中的存在狀態(tài)28-30
• 3.1.5 Zn 對(duì)合金時(shí)效析出過(guò)程的影響30-33
• 3.2 Ag 元素對(duì)亞共晶 Al-Si-Cu-Mg 合金室溫性能與組織的影響33-39
• 3.2.1 Ag 元素對(duì)亞共晶 Al-Si-Cu-Mg 合金性能的影響33-35
• 3.2.2 室溫拉伸斷口形貌分析35-36
• 3.2.3 Ag 元素對(duì)亞共晶 Al-Si-Cu-Mg 組織的影響36-39
• 3.3 Zn 對(duì)亞共晶 Al-Si-Cu-Mg 合金低溫性能的影響39-42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 第4章 深冷處理對(duì) Al-Si 合金力學(xué)性能與組織的影響44-54
• 4.1 深冷處理對(duì)亞共晶 Al-Si 合金性能與組織的影響44-51
• 4.1.1 深冷處理對(duì)合金力學(xué)性能的影響44-47
• 4.1.2 拉伸斷口形貌分析47-48
• 4.1.3 深冷處理對(duì)合金顯微組織的影響48-51
• 4.2 深冷處理提高 Al-Si 合金性能機(jī)理分析51-53
• 4.3 本章小結(jié)53-54
• 第5章 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 在學(xué)研究成果59-60
• 致謝60

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊軍軍,聶祚仁,付靜波,左鐵鏞;稀土在鋁合金中的作用及研究進(jìn)展[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2002年04期

2 宋e

本文編號(hào)：998584