耐熱過共晶Al-Si合金的成分設(shè)計(jì)與制備

發(fā)布時(shí)間：2020-11-12 07:52

　　過共晶Al-Si合金鑄造性能優(yōu)良,比強(qiáng)度高,可熱處理強(qiáng)化等特點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。本文研究了添加合金元素Cr與Mo對(duì)合金的組織和力學(xué)性能的影響。分析了合金元素Cr與Mo對(duì)合金的力學(xué)性能影響的作用機(jī)理。設(shè)計(jì)合理的熱處理工藝,分析熱處理工藝對(duì)合金力學(xué)性能和組織的影響。測(cè)試了合金高溫下的力學(xué)性能,分析高溫下合金組織的變化及耐熱相的作用機(jī)理。通過熱擠壓工藝研究熱擠壓變形對(duì)合金組織的影響。在多元過共晶Al-Si合金中添加0.6wt.%的Cr,合金抗拉強(qiáng)度提高了6%,而同時(shí)添加0.6wt.%的Cr與0.4、wt.%的Mo,合金抗拉強(qiáng)度提高了44.2%,伸長(zhǎng)率變化不大。SEM及能譜分析結(jié)果顯示,合金元素Cr的加入使Al-Si合金中大量的骨骼狀A(yù)l-Si-Mn-Fe相轉(zhuǎn)變?yōu)榛ǘ錉畹腁l-Si-Cr-Mn-Fe相,減少了應(yīng)力集中,而且改變了1#合金中相的形態(tài)和分布,尤其使1#合金中大量集中分布的條狀A(yù)lNi相及塊狀A(yù)l_2Cu相以針狀形態(tài)均勻的分布在基體之上。合金元素Mo的加入進(jìn)一步改變了合會(huì)的相的形態(tài)及分布,花朵狀A(yù)l-Si-Cr-Mn-Fe相的尺寸明顯減小,使其彌散的分布在基體之上,作為強(qiáng)化相的Mg_2Si相由原來的塊狀及粗條狀,轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)條狀甚至針狀,并且大部分連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這些相的形態(tài)及分布的變化導(dǎo)致合金抗拉強(qiáng)度的提高。考察合金的T6熱處理工藝,通過合金組織SEM金相照片及能譜分析,在525℃固溶4小時(shí),175℃時(shí)效10小時(shí)過程中,硅相的熔斷和鈍化以及第二相組織的粒化使合金的力學(xué)性能提高,極限抗拉強(qiáng)度達(dá)到了277.4MPa,比金屬型鑄造條件下提高了18.9%。與合金常溫抗拉強(qiáng)度比較,合金的高溫抗拉強(qiáng)度下降的非常厲害,鑄態(tài)高溫抗拉強(qiáng)度最高為125.9MPa,T6熱處理態(tài)最高才146.5MPa,而高溫下合金塑性較好。
【學(xué)位單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TG146.21
【部分圖文】：

熱處理爐,擠壓液壓機(jī),主要設(shè)備,試驗(yàn)所

熱處理爐Fig2.2Heattreattnentfumaee

擠壓機(jī),壓制速度,主活塞,自動(dòng)控制器

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文主要性能參數(shù):壓力范圍:}soookN可調(diào);主活塞最大空載下行速度:0.12而s;滑塊壓制速度:0.2一16mn歲s;2、熱處理爐(如圖2.3)的溫度控制采用調(diào)節(jié)測(cè)溫自動(dòng)控制器，型號(hào)D雙一9，額電壓38OV，最大功率gkw，控制溫度范圍0~1200℃，精度范圍土2℃。

熱處理爐