复合变质Al-30%Si合金组织及加工性能研究

发布时间：2020-12-31 13:54

　　高硅铝合金具有耐磨、耐热、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、焊接性能优良等诸多优点,是制造发动机气缸、活塞以及电子封装等零部件的重要材料,广泛应用于航空航天、机械、汽车、电子等领域。但未变质处理合金组织中粗大、无规则多边形板块初晶硅和长针状共晶硅,严重割裂了基体的连续性,使合金组织分布不均匀,导致合金力学性能显著降低,加工性能恶化。因此,改善合金组织,提高合金综合性能是高硅铝合金获得广泛应用的前提。复合变质和热处理作为合金强化的有效手段有着广阔的研究领域和应用前景。本文采用金相显微镜、XRD衍射仪、拉伸实验、硬度测量等检测分析方法,研究了Sr、B和RE复合变质对Al-30%Si合金的组织和力学性能的影响。采用精密平面磨床、测力仪、扫描电镜、粗糙度测量等实验方法和手段,通过改变磨削参数工件移动速度V_w和磨削深度a_p,以磨削力、磨削力比、磨削比能、表面粗糙度、表面形貌为评价指标,研究了复合变质和热处理对Al-30%Si合金磨削加工性能的影响,并对合金磨削机理进行了初步探讨。研究结果如下:（1）Sr、B和RE复合变质显著改善合金组织。枝晶尺寸和二次枝晶间... 

【文章来源】：湖南理工学院湖南省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 铝硅合金细化变质处理
        1.2.1 Na变质铝硅合金
        1.2.2 Sr变质铝硅合金
        1.2.3 B细化铝硅合金
        1.2.4 RE变质铝硅合金
        1.2.5 复合变质铝硅合金
    1.3 热处理铝硅合金研究现状
    1.4 铝硅合金加工性能研究现状
        1.4.1 铝硅合金切削加工研究现状
        1.4.2 铝硅合金磨削加工研究现状
    1.5 本文主要研究内容
第2章 复合变质对Al-30%Si合金组织及力学性能研究
    2.1 实验材料
        2.1.1 材料配比
        2.1.2 合金熔炼及复合变质处理
    2.2 实验方法
        2.2.1 金相实验
        2.2.2 XRD实验
        2.2.3 拉伸实验
        2.2.4 硬度实验
    2.3 金相组织分析
        2.3.1 Sr、B和 RE复合变质对α（Al）相的影响
        2.3.2 Sr、B和RE复合变质对共晶硅的影响
        2.3.3 Sr、B和RE复合变质对初晶硅的影响
    2.4 XRD物相分析
    2.5 力学性能分析
        2.5.1 合金抗拉强度分析
        2.5.2 合金硬度分析
    本章小结
第3章 复合变质Al-30%Si合金磨削加工性能研究
    3.1 实验过程
        3.1.1 磨削加工试样
        3.1.2 磨削平面磨床
        3.1.3 磨削力测量装置
        3.1.4 磨削表面形貌观察
        3.1.5 磨削加工表面粗糙度测量
    3.2 实验方案
    3.3 磨削性能分析
        3.3.1 磨削力与磨削力比分析
        3.3.2 磨削比能分析
        3.3.3 磨削加工表面粗糙度分析
        3.3.4 磨削表面形貌分析
    本章小结
第4章 热处理复合变质Al-30%Si合金磨削加工性能研究
    4.1 实验过程
    4.2 实验方案
    4.3 磨削性能分析
        4.3.1 磨削力与磨削力比分析
        4.3.2 磨削比能分析
        4.3.3 磨削加工表面粗糙度分析
        4.3.4 磨削表面形貌分析
    4.4 磨削表面形貌形成机理
    本章小结
结语
    结论
    展望
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢



本文编号：2949724