【摘要】： Al-Si過(guò)共晶合金是一種重要的鑄造合金，廣泛應(yīng)用于航空、航天及汽車 制造等領(lǐng)域。但鑄造組織中常出現(xiàn)的粗大初生硅相嚴(yán)重地?fù)p害了材料的機(jī)械性 能，所以多年來(lái)，初生硅的細(xì)化問(wèn)題得到了人們的普遍關(guān)注。本文采用等溫液 淬、快速凝固等試驗(yàn)手段，，使用光學(xué)金相、掃描電鏡和定量金相的分析方法， 對(duì)該合金中的初生硅在熔體過(guò)熱處理中的溶解及冷凝過(guò)程中的生長(zhǎng)行為進(jìn)行了 系統(tǒng)地研究，探討了熔體不同處理狀態(tài)，即不同過(guò)熱溫度及保溫時(shí)間，對(duì)凝固 組織的影響。在現(xiàn)有凝固理論的基礎(chǔ)上，建立了初生硅在熔體中溶解及生長(zhǎng)的 動(dòng)力學(xué)模型�？疾炝嗽诓煌垠w處理工藝下，冷卻速度與凝固組織之間的相關(guān) 性，并從顯微組織的角度探討了熔體過(guò)熱處理對(duì)冷凝后合金耐磨性的影響。在 實(shí)驗(yàn)和理論分析的基礎(chǔ)上，取得了以下主要成果： 1．系統(tǒng)研究了在不同冷卻速度及熔體過(guò)熱處理（過(guò)熱度 為700℃-1100℃）條件下，Al-Si過(guò)共晶合金中初生硅和共晶組織的變化規(guī)律。 結(jié)果表明：通過(guò)調(diào)節(jié)熔體過(guò)熱參數(shù)和冷卻條件可以有效地控制凝固組織。提出 了改善初生硅形態(tài)和尺寸的具體途徑，即： a）增大冷卻速度； b）提高熔體處理溫度； c）延長(zhǎng)熔體保溫時(shí)間； d）采用循環(huán)過(guò)熱。 2．全面研究初生硅溶解及生長(zhǎng)過(guò)程。結(jié)果表明：初生硅在熔體中有較高的 熱穩(wěn)定性，在熔體中的溶解過(guò)程是由擴(kuò)散和界面反應(yīng)共同控制的。熔體中存在 的未溶初生硅顆�？勺鳛槟虝r(shí)初生硅相的生長(zhǎng)核心。本論文建立的初生硅溶 解動(dòng)力學(xué)模型和生長(zhǎng)模型可以較好地描述液淬組織中初生硅尺寸的變化規(guī)律。 3．通過(guò)對(duì)合金耐磨性的研究，建立了熔體處理對(duì)初生硅形態(tài)、尺寸的影響 在耐磨性能上的表征。發(fā)現(xiàn)熔體過(guò)熱溫度愈高，組織中初生硅粒子越細(xì)小，分 張蓉 西北工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文 —— 布越彌散，基體的硬度越高，有利于改善抗犁削磨損的能力，同時(shí)可以改善與 初生硅相之間的變形協(xié)調(diào)性，減緩裂紋的形成和擴(kuò)展，提高材料的耐磨性。
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2000
【分類號(hào)】：TG146.21

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本文編號(hào)：2660259