發(fā)布時間：2021-11-09 22:41

　　Al-Si合金因具有良好的流動性、低密度、低的熱膨脹系數(shù)和高的比強(qiáng)度,被廣泛地應(yīng)用于航空航天及汽車領(lǐng)域,以減輕自重、提高燃油利用率。然而,傳統(tǒng)鑄造的Al-Si合金組織中,存在著粗大的α-Al枝晶和粗大不規(guī)則的Si相,且在Si相尖端容易形成應(yīng)力集中,降低Al-Si合金的力學(xué)性能。因此,本文以過共晶Al-20Si合金和多組分近共晶Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金為研究對象,研究了稀土Y和Y/Al-5Ti-1B對鑄造Al-Si合金中α-Al、初生Si和共晶Si形貌及尺寸的影響,同時研究了熱處理工藝對Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金微觀組織的影響,明晰了Al-Si合金微觀組織演變與拉伸性能之間的關(guān)系,并探究了稀土Y對Si相的變質(zhì)機(jī)制,為Al-Si合金的工業(yè)化應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。稀土Y對過共晶Al-20Si合金中的Si相有著明顯的變質(zhì)效果。當(dāng)稀土Y的添加量為0.8%時,不規(guī)則星狀和粗大塊狀初生Si被細(xì)化為細(xì)小的規(guī)則塊狀,與未變質(zhì)的Al-20Si合金相比,其平均尺寸從89μm減小到33μm,減小了62.9%,長寬比由2.07減小為1.27,減小了38.6%;共晶... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 Al-Si系鑄造合金
        1.2.1 亞共晶Al-Si合金
        1.2.2 多組分近共晶Al-Si合金
        1.2.3 過共晶Al-Si合金
    1.3 Al-Si合金微觀組織調(diào)控及力學(xué)性能的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 熔體處理
        1.3.2 動力學(xué)細(xì)化
        1.3.3 快速凝固
        1.3.4 化學(xué)變質(zhì)
    1.4 Al-Si合金變質(zhì)機(jī)制的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 異質(zhì)形核
        1.4.2 抑制生長
        1.4.3 雜質(zhì)誘導(dǎo)孿晶
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容及研究意義
第2章 實驗材料及研究方法
    2.1 實驗方案
    2.2 實驗方案及設(shè)備
    2.3 分析方法及設(shè)備
        2.3.1 顯微組織觀察
        2.3.2 微區(qū)成分及物相分析
        2.3.3 電子背散射衍射技術(shù)
        2.3.4 透射電鏡觀察
    2.4 力學(xué)性能測試
        2.4.1 室溫拉伸
        2.4.2 高溫拉伸
        2.4.3 原位拉伸
        2.4.4 斷口表征
第3章 稀土Y對Al-20Si合金組織及力學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 稀土Y對Al-20Si合金微觀組織的影響
        3.2.1 稀土Y對初生Si的影響
        3.2.2 稀土Y對共晶Si的影響
    3.3 稀土Y對Si相變質(zhì)機(jī)制的探討
    3.4 稀土Y對Al-20Si合金力學(xué)性能的影響
        3.4.1 室溫拉伸
        3.4.2 原位拉伸
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Y/Al-5Ti-1B對Al-20Si合金微觀組織及力學(xué)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 Y/Al-5Ti-1B復(fù)合變質(zhì)劑的微觀組織
    4.3 Y/Al-5Ti-1B對Al-20Si合金微觀組織的影響
        4.3.1 Y/Al-5Ti-1B對Si相的影響
        4.3.2 Y/Al-5Ti-1B對α-Al枝晶的影響
    4.4 Y/Al-5Ti-1B對Al-20Si合金力學(xué)性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 稀土Y對多組分近共晶Al-Si合金微觀組織及力學(xué)性能的影響
    5.1 引言
    5.2 Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金中的相分析
    5.3 稀土Y對Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金微觀組織的影響
        5.3.1 Y對α-Al枝晶和共晶Si的影響
        5.3.2 Y對金屬間化合物的影響
    5.4 變質(zhì)機(jī)制
    5.5 稀土Y對Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金力學(xué)性能的影響
        5.5.1 室溫拉伸
        5.5.2 高溫拉伸
    5.6 熱處理對Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金微觀組織的影響
    5.7 熱處理對Al-13Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金力學(xué)性能的影響
    5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所獲科研成果及獎勵


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]超聲鑄造對汽車A356鋁合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 石昊昱,葉升強(qiáng).  熱加工工藝. 2018(19)
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[5]鋁合金材料在車門沖壓成形工藝優(yōu)化研究[J]. 張支亮.  世界有色金屬. 2018(07)
[6]鑄造鋁合金輪轂的熱處理工藝與組織性能研究[J]. 陳希韓,敖兵.  鑄造技術(shù). 2018(05)
[7]不同變質(zhì)劑對Al-18Si過共晶合金組織和耐磨性的影響[J]. 張學(xué)萍,水麗.  熱加工工藝. 2018(07)
[8]發(fā)動機(jī)鋁合金活塞鑄件缺陷分析及鑄造工藝改進(jìn)[J]. 鄔智立.  鑄造. 2018(01)
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博士論文
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碩士論文
[1]熱處理對CDS制備過共晶Al-Si合金組織與性能的影響[D]. 于珂璐.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]稀土元素對Al-Si合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[D]. 李進(jìn)寶.蘭州理工大學(xué) 2018
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[5]熔體攪拌工藝對過共晶Al-Si合金P變質(zhì)效果的影響[D]. 劉學(xué).遼寧工業(yè)大學(xué) 2017
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[7]A390合金薄壁管高速半連續(xù)鑄造研究[D]. 林兆偉.東北大學(xué) 2015
[8]復(fù)合變質(zhì)處理對過共晶鋁硅合金組織及性能的影響[D]. 徐永強(qiáng).吉林大學(xué) 2014
[9]電磁場下亞共晶鋁硅合金組織和性能的研究[D]. 秦緒軍.吉林大學(xué) 2012
[10]Al-Si-Cu-Ni-Mg系活塞合金高溫強(qiáng)化相的研究[D]. 李云國.山東大學(xué) 2011



本文編號：3486033