合金的凝固機理、相變規(guī)律及性能是機械工程領域重要的研究方向。針對二元合金系的凝固過程已經(jīng)建立了成熟、高效的計算模型。然而在實際應用中,三元甚至多元合金才是主流。到目前為止,對于三元合金僅有共晶型凝固有了較為完善的凝固理論體系,而在三元合金中還存在包晶型、包共晶型、偏晶型多種凝固方式,涉及的相變反應更加復雜。研究多元多相合金的凝固路徑,對凝固條件、過程進行控制從而達到改善材料性能的目的是機械工程材料學科的重要方向之一。本文基于Thermo-Calc軟件和課題組已有的宏微觀溶質(zhì)傳輸模型,選取了不同成分、枝晶形貌、固相反擴散效應程度的Al-Si-Mg三元共晶合金進行了凝固路徑計算。計算結(jié)果表明,初始成分、枝晶形貌、固相反擴散效應的程度都會改變Al-Si-Mg合金的凝固路徑,固相反擴散統(tǒng)一參數(shù)Ф對凝固路徑的影響程度比固相擴散系數(shù)更加均衡。選取了不同成分的三元Al-Cu-Si共晶合金進行了不同冷速條件下的凝固實驗,獲取了合金的凝固速率,二次枝晶間距、顯微硬度等數(shù)據(jù),確定了各合金的凝固路徑并對共晶的生長機理進行了分析。Al-Cu-Si合金的熱裂紋敏感性的計算結(jié)果說明趨于生成更多共晶相的合金在凝固末...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
內(nèi)容摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 多元鋁合金系
    1.3 合金的凝固
    1.4 多元多相合金中的凝固轉(zhuǎn)變類型
    1.5 多元多相合金凝固路徑理論研究
    1.6 相圖計算
    1.7 多元多相合金凝固路徑研究現(xiàn)狀分析
    1.8 本文主要工作
2 研究方法
    2.1 引言
    2.2 凝固模型
    2.3 實驗過程
    2.4 本章小結(jié)
3 三元共晶合金凝固路徑及性能研究
    3.1 引言
    3.2 Al-Si-Mg合金的凝固路徑
    3.3 Al-Cu-Si合金的凝固路徑、組織與性能
    3.4 本章小結(jié)
4 含有包共晶凝固的Al-Cu-Mg合金的凝固路徑及性能研究
    4.1 引言
    4.2 Al-Cu-Mg合金的計算凝固路徑分析
    4.3 Al-Cu-Mg合金的實驗凝固路徑分析
    4.4 Al-Cu-Mg合金的凝固機理分析
    4.5 Al-Cu-Mg合金的硬度分析
    4.6 壓縮性能分析
    4.7 本章小結(jié)
5 含有偏晶反應的三元Al-Cu-Sn合金的凝固路徑與性能研究
    5.1 引言
    5.2 三元Al-Cu-Sn合金成分
    5.3 三元Al-Cu-Sn合金的凝固路徑分析
    5.4 Al-Cu-Sn合金的硬度分析
    5.5 Al-Cu-Sn合金壓縮性能分析
    5.6 本章小結(jié)
6 Ti-Ni-Cu合金的凝固路徑與性能研究
    6.1 引言
    6.2 三元Ti-Ni-Cu合金成分
    6.3 Ti-44Ni-6Cu合金的顯微組織
    6.4 元素添加對Ti-44Ni-6Cu組織與力學性能的影響
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄:攻讀工程碩士學位期間發(fā)表的部分科研成果
致謝



本文編號：3934578