ZL105变质处理的组织及性能的研究

发布时间：2017-11-06 22:40

  本文关键词：ZL105变质处理的组织及性能的研究

  更多相关文章： 铝合金 变质处理 稀土 锶 摩擦磨损

【摘要】：本文通过向ZL105合金中加入La以及Sr,分别研究它们的变质效果,探讨了La、Sr对ZL105合金的显微组织和力学性能的影响,并讨论了La、Sr变质的ZL105合金的摩擦磨损性能。采用中间合金的形式将La、Sr加入到ZL105之中,其中Al-10La中间合金是通过超声法制备的,以纯铝和稀土La作为原料,按照质量比9:1制取。Al-10Sr中间合金来自本课题组制备。经过La变质的ZL105合金中的晶粒明显被细化。其中α-Al的晶粒尺寸明显减小;大块板状和长针状的Si相细化成了均匀分布的短棒状和颗粒状;长针状或者板条状的β-Fe相得到了较大的改善,尺寸得到了不同程度的缩短。当La添加量为0.6wt.%的时候,变质效果最佳。稀土La的加入也能提升ZL105的力学性能表现。当稀土La添加量为0.6wt.%的时候,合金的力学性能表现达到最好,其中0.6wt.%La添加量的合金组别力学性能最好。抗拉强度为243.36MPa,延伸率为5.3%,维氏硬度达到了125.23HV,相对于未变质的基体来说,分别提升了29.93%,39.12%,55.3%。经过Sr变质的ZL105合金的显微组织都有不同程度的细化。其中α-Al的晶粒尺寸细化比较明显;大块板状和长针状的Si相被细化成了均匀分布的短棒状和颗粒状;长针状或者板条状的β-Fe相得到了很大的改善,尺寸得到了不同程度的缩短。当Sr添加量为0.04wt.%的时候,变质效果最佳。Sr的加入也能提升ZL105的力学性能表现。当Sr添加量为0.04wt.%的时候,合金的力学性能表现达到最好,抗拉强度为220.77MPa,延伸率为6.8%,维氏硬度达到了116.67HV,相对于未变质的基体来说,分别提升了15.58%,73.2%,45.27%。相比起La变质的合金来说,合金的延伸率提升更大,硬度性能不如La变质合金。本文还对La、Sr变质的ZL105合金进行了摩擦磨损实验。结果表明,La和Sr变质后的ZL105合金的摩擦性能都得到一定的改善。随着两种变质剂的分别添加,合金的摩擦系数和磨损率均出现先降低在升高的趋势,当La的添加量为0.6wt.%的时候,摩擦磨损性能最好,摩擦系数和磨损率分别比未变质基体降低了35.3%和36.8%。当Sr的添加量为0.04wt.%时,摩擦磨损性能最好,相比起未添加Sr变质的ZL105的质量磨损率和摩擦系数分别降低了42.3%和16.3%。未变质的ZL105的磨损机制表现为表现为磨粒磨损以及轻微的剥层磨损,添加了La的ZL105合金的磨损机制表现为磨粒磨损和粘着磨损,添加了Sr的ZL105合金的磨损机制表现为磨粒磨损以及不同程度的粘着磨损。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG292

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本文编号：1149721