合金化和物理场作用下Al/Mg 2 Si材料组织调控研究
发布时间：2022-08-12 10:01
Al/Mg2Si复合材料具有制备方法简单、韧性高、比强度高等特点,有着巨大的市场潜力和广泛的应用前景。细小均匀分布的初生Mg2Si相有利于材料综合力学性能的提高,而呈偏聚分布的初生Mg2Si相则有利于功能梯度材料的制备。本文以Al-20Mg2Si合金为研究对象,利用合金化和超声处理来细化初生Mg2Si相,利用脉冲磁场控制初生Mg2Si相的分布,制备梯度材料,利用合金化与外场复合处理,进一步改善合金的凝固组织和力学性能。为此,本文首先研究了P、La合金化处理和脉冲磁场处理对合金凝固组织和力学性能的影响,在此基础上,研究了脉冲磁场-合金化复合处理,超声-合金化复合处理对合金中初生Mg2Si相形态、大小和分布以及合金力学性能的影响,得出以下主要结论:1)P、La及其复合变质条件下,Al-20Mg2Si合金的凝固组织和力学性能均有所改善。在0~0.75%范围内,随着P或La含量的增加,合金中的初生Mg2
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 Mg_2Si金属间化合物的性质
1.2 Al/Mg_2Si复合材料的概述
1.3 Al/Mg_2Si复合材料凝固组织控制
1.3.1 Al/Mg_2Si材料中初生Mg_2Si相细化技术
1.3.2 Al/Mg_2Si材料中初生Mg_2Si相梯度分布控制技术
1.4 P和La在铝合金中的应用
1.4.1 P在铝合金变质处理中的应用
1.4.2 La在铝合金变质处理中的应用
1.5 脉冲磁场对合金组织影响的研究现状
1.5.1 脉冲磁场影响合金凝固组织作用机理
1.5.2 脉冲磁场细化金属凝固组织的实验研究
1.6 超声处理对合金组织影响的研究现状
1.6.1 超声处理对金属凝固组织的作用机制
1.6.2 超声波作用下细化金属凝固组织的实验研究
1.7 本论文研究的目的和意义
第2章 实验方案与方法
2.1 实验材料及熔炼
2.2 实验设备
2.2.1 熔炼装置
2.2.2 超声波处理装置
2.2.3 脉冲磁场处理装置
2.3 实验总体流程与实验研究方案
2.3.1 总体流程
2.3.2 研究方案
2.4 测试方法
2.4.1 组织观察
2.4.2 硬度测试
2.4.3 摩擦磨损测试
2.4.4 合金拉伸性能测试及断口分析
2.4.5 X射线衍射分析
第3章 P和La对Al-20Mg_2Si合金凝固组织及力学性能的影响
3.1 P和La对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
3.1.1 不同工艺对合金凝固组织的影响
3.1.2 不同P添加量对合金凝固组织的影响
3.1.3 不同La添加量对合金凝固组织的影响
3.2 P和La对Al-20Mg_2Si合金力学性能的影响
3.3 分析与讨论
3.3.1 P和La对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
3.3.2 P和La对Al-20Mg_2Si合金力学性能的影响
3.4 本章小结
第4章 脉冲磁场对Al-20Mg_2Si合金凝固组织和力学性能的影响
4.1 Al-20Mg_2Si合金的凝固组织
4.1.1 脉冲电压对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
4.1.2 脉冲频率对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
4.1.3 浇注温度对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
4.1.4 模具预热温度对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
4.2 Al-20Mg_2Si合金的力学性能
4.3 分析与讨论
4.3.1 脉冲磁场影响Al-20Mg_2Si合金凝固组织机制分析
4.3.2 脉冲磁场影响Al-20Mg_2Si合金力学性能的分析
4.4 本章小结
第5章 脉冲磁场对Al-20Mg_2Si合金中初生Mg_2Si相的影响
5.1 工艺参数对合金中初生Mg_2Si相的影响
5.1.1 脉冲电压对初生Mg_2Si相的影响
5.1.2 脉冲频率对初生Mg_2Si相的影响
5.1.3 浇注温度对初生Mg_2Si相的影响
5.1.4 模具温度对初生Mg_2Si相的影响
5.2 工艺参数对合金硬度的影响
5.3 分析与讨论
5.3.1 脉冲磁场影响Al-20Mg_2Si合金中初生Mg_2Si相机制分析
5.3.2 脉冲磁场影响Al-20Mg_2Si合金力学性能的分析
5.4 本章小结
第6章 脉冲磁场-合金化复合处理对Al-20Mg_2Si合金中初生Mg_2Si相的影响
6.1 高电压脉冲磁场-合金化复合处理对初生Mg_2Si相的影响
6.1.1 脉冲电压对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.1.2 脉冲频率对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.1.3 模具温度对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.2 低电压脉冲磁场-合金化复合处理对初生Mg_2Si相的影响
6.2.1 脉冲电压对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.2.2 脉冲频率对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.2.3 模具温度对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.3 脉冲磁场-合金化复合处理对合金力学性能的影响
6.3.1 Al-20Mg_2Si合金的硬度
6.3.2 Al-20Mg_2Si合金的磨损性能
6.4 分析与讨论
6.4.1 复合处理影响合金中初生Mg_2Si相机制的分析
6.4.2 复合处理影响Al-20Mg_2Si合金力学性能的分析
6.5 本章小结
第7章 超声-合金化复合处理对Al-20Mg_2Si合金凝固组织和力学性能的影响
7.1 Al-20Mg_2Si合金的凝固组织
7.1.1 不同处理方式下合金的凝固组织
7.1.2 超声处理参数对合金凝固组织的影响
7.2 Al-20Mg_2Si合金的力学性能
7.2.1 不同处理方式下合金的力学性能
7.2.2 超声处理参数对合金拉伸力学性能的影响
7.3 分析与讨论
7.3.1 超声-合金化处理对合金凝固组织影响机制分析
7.3.2 超声-合金化复合处理对Al-20Mg_2Si合金力学性能的影响
7.4 本章小结
第8章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3675675
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【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 Mg_2Si金属间化合物的性质
1.2 Al/Mg_2Si复合材料的概述
1.3 Al/Mg_2Si复合材料凝固组织控制
1.3.1 Al/Mg_2Si材料中初生Mg_2Si相细化技术
1.3.2 Al/Mg_2Si材料中初生Mg_2Si相梯度分布控制技术
1.4 P和La在铝合金中的应用
1.4.1 P在铝合金变质处理中的应用
1.4.2 La在铝合金变质处理中的应用
1.5 脉冲磁场对合金组织影响的研究现状
1.5.1 脉冲磁场影响合金凝固组织作用机理
1.5.2 脉冲磁场细化金属凝固组织的实验研究
1.6 超声处理对合金组织影响的研究现状
1.6.1 超声处理对金属凝固组织的作用机制
1.6.2 超声波作用下细化金属凝固组织的实验研究
1.7 本论文研究的目的和意义
第2章 实验方案与方法
2.1 实验材料及熔炼
2.2 实验设备
2.2.1 熔炼装置
2.2.2 超声波处理装置
2.2.3 脉冲磁场处理装置
2.3 实验总体流程与实验研究方案
2.3.1 总体流程
2.3.2 研究方案
2.4 测试方法
2.4.1 组织观察
2.4.2 硬度测试
2.4.3 摩擦磨损测试
2.4.4 合金拉伸性能测试及断口分析
2.4.5 X射线衍射分析
第3章 P和La对Al-20Mg_2Si合金凝固组织及力学性能的影响
3.1 P和La对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
3.1.1 不同工艺对合金凝固组织的影响
3.1.2 不同P添加量对合金凝固组织的影响
3.1.3 不同La添加量对合金凝固组织的影响
3.2 P和La对Al-20Mg_2Si合金力学性能的影响
3.3 分析与讨论
3.3.1 P和La对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
3.3.2 P和La对Al-20Mg_2Si合金力学性能的影响
3.4 本章小结
第4章 脉冲磁场对Al-20Mg_2Si合金凝固组织和力学性能的影响
4.1 Al-20Mg_2Si合金的凝固组织
4.1.1 脉冲电压对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
4.1.2 脉冲频率对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
4.1.3 浇注温度对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
4.1.4 模具预热温度对Al-20Mg_2Si合金凝固组织的影响
4.2 Al-20Mg_2Si合金的力学性能
4.3 分析与讨论
4.3.1 脉冲磁场影响Al-20Mg_2Si合金凝固组织机制分析
4.3.2 脉冲磁场影响Al-20Mg_2Si合金力学性能的分析
4.4 本章小结
第5章 脉冲磁场对Al-20Mg_2Si合金中初生Mg_2Si相的影响
5.1 工艺参数对合金中初生Mg_2Si相的影响
5.1.1 脉冲电压对初生Mg_2Si相的影响
5.1.2 脉冲频率对初生Mg_2Si相的影响
5.1.3 浇注温度对初生Mg_2Si相的影响
5.1.4 模具温度对初生Mg_2Si相的影响
5.2 工艺参数对合金硬度的影响
5.3 分析与讨论
5.3.1 脉冲磁场影响Al-20Mg_2Si合金中初生Mg_2Si相机制分析
5.3.2 脉冲磁场影响Al-20Mg_2Si合金力学性能的分析
5.4 本章小结
第6章 脉冲磁场-合金化复合处理对Al-20Mg_2Si合金中初生Mg_2Si相的影响
6.1 高电压脉冲磁场-合金化复合处理对初生Mg_2Si相的影响
6.1.1 脉冲电压对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.1.2 脉冲频率对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.1.3 模具温度对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.2 低电压脉冲磁场-合金化复合处理对初生Mg_2Si相的影响
6.2.1 脉冲电压对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.2.2 脉冲频率对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.2.3 模具温度对合金中初生Mg_2Si相的影响
6.3 脉冲磁场-合金化复合处理对合金力学性能的影响
6.3.1 Al-20Mg_2Si合金的硬度
6.3.2 Al-20Mg_2Si合金的磨损性能
6.4 分析与讨论
6.4.1 复合处理影响合金中初生Mg_2Si相机制的分析
6.4.2 复合处理影响Al-20Mg_2Si合金力学性能的分析
6.5 本章小结
第7章 超声-合金化复合处理对Al-20Mg_2Si合金凝固组织和力学性能的影响
7.1 Al-20Mg_2Si合金的凝固组织
7.1.1 不同处理方式下合金的凝固组织
7.1.2 超声处理参数对合金凝固组织的影响
7.2 Al-20Mg_2Si合金的力学性能
7.2.1 不同处理方式下合金的力学性能
7.2.2 超声处理参数对合金拉伸力学性能的影响
7.3 分析与讨论
7.3.1 超声-合金化处理对合金凝固组织影响机制分析
7.3.2 超声-合金化复合处理对Al-20Mg_2Si合金力学性能的影响
7.4 本章小结
第8章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3675675
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