微合金化及细化变质处理对ZL114A合金组织和性能的影响
发布时间：2021-01-16 17:33
铸造铝硅合金被广泛应用在汽车零部件上,用铝合金来替代传统的黑色金属可以减轻30%40%的重量,这样做既可以节省石油资源又可以促进环境保护,但是ZL114A合金力学性能较差无法满足汽车零部件对材料性能的需求,因此迫切需要改善合金的力学性能,从而应用在汽车零部件上,符合现代轻量化的需要。改变合金成分含量和添加细化变质剂是提升合金性能的主要手段,因此本文首先通过改变Mg的含量,研究Mg对组织和性能的影响,确定最优添加量;在固定Mg加入量的基础上,然后通过改变Al-5Ti-B的添加量选出最优细化剂添加量;最后通过固定Mg和Al-5Ti-B添加量,改变Al-10Sr的添加量,选出对力学性能提升最好的Al-10Sr变质剂的添加量,来研究微合金化及细化变质剂对ZL114A合金组织和性能的影响。本文以ZL114A合金为研究对象,通过光学显微镜、扫描电镜及电子万能试验机等测试工具对ZL114A合金组织和力学性能进行测试。研究结果表明:当Sr含量为0.04 wt.%,随着Mg含量的增加,由于Mg元素在凝固时分布于共晶硅的固液界面前沿,阻碍了共晶硅的生长,使共晶硅的形貌由长条状和板块状...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拉伸试样Fig.2-2Thetensilesample
哈尔滨理工大学工程硕士学位论文低，这是由于 Mg 元素加入后在凝固时分布于共晶硅的固液界面前沿共晶硅的长大，从而使共晶硅的形貌由板块状转变成纤维状，另外 M入后通过搅拌使之均匀的分布在熔液中，并和 Si 生成了 Mg2Si 相消中的 Si，从而间接对共晶硅起到了细化作用。当 Mg 的加入量为 1.2显微组织中 Si 的形貌全都变为了纤维状状存在，并且此加入量的 Mg成粗大的 Mg2Si 相，这种 Mg 含量对基体起不到割裂作用，因此这种g2Si 不会对合金的力学性能产生影响。
-17-e) 1.2 %图 3-2 不同 Mg 元素加入量的 ZL114A 合金光学显微组织2 The optical microstructure of ZL114A alloy by adding different Mg addition3-2 a)中可以看出，合金经过热处理后共晶硅形貌主要以颗粒状为随着 Mg 元素添加量的增加，会抑制共晶硅的生长，并且热处理了熔断和熔断枝晶的粒化两个阶段，在第一阶段，硅相在棱角处的地方被分解为各个部分，但是仍然保持片状结构。在第二阶段个部分开始球化。最后，硅颗粒被分解为一系列近似球形的颗粒里，纤维状共晶组织较片状共晶组织更易于分解，具有更高的
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-5Ti-B细化剂对A356合金微观组织的影响[J]. 秦晓雄,杨运宇,冯绍凯,卢楠方,程峰. 材料研究与应用. 2017(01)
[2]Al-5Ti-B晶粒细化剂细化温度对铝合金细化效果的研究[J]. 冯绍棠,汤皓元,陈越,卢育,杨钢. 云南冶金. 2016(03)
[3]Al-5Ti-1B细化剂对7A04铝合金凝固组织的影响[J]. 徐超,赵君文,罗庆来,戴光泽,吴树森. 稀有金属材料与工程. 2016(06)
[4]热处理对Y变质ZL114A合金组织和力学性能的影响[J]. 李云亮,张文达,杨晶,范耀强,党惊知. 热加工工艺. 2016(08)
[5]Al-Ti-B细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金的联合作用[J]. 章爱生,黄为民,颜小明. 铸造. 2013(08)
[6]Mg及Mn元素对Al-Si合金显微组织和力学性能的影响[J]. 黄晓锋,冯凯,谢锐. 中国有色金属学报. 2012(08)
[7]Mg含量对Al-20Si合金显微组织及力学性能的影响[J]. 王松海,黄晓锋,冯凯. 热加工工艺. 2011(18)
[8]铝基复合材料的制备工艺[J]. 王双喜,刘雪敬,孙家森. 热加工工艺(铸锻版). 2006(01)
[9]A357合金Sr变质工艺研究[J]. 米国发,王英,孔留安,朱兆军,王宏伟,曾松岩,张二林. 航天制造技术. 2005(04)
[10]亚共晶铝硅合金锶变质处理的孕育和衰退[J]. 李双寿,唐靖林,曾大本. 铸造. 2005(04)
硕士论文
[1]高性能过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织与性能的研究[D]. 孙继鸿.沈阳工业大学 2017
[2]高性能耐磨过共晶Al-Si合金的制备[D]. 张立军.沈阳工业大学 2016
[3]ZL114A合金组织与力学性能的综合优化[D]. 王东成.南昌航空大学 2010
[4]钇元素对ZL101A合金组织和性能的影响[D]. 接金川.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2981242
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拉伸试样Fig.2-2Thetensilesample
哈尔滨理工大学工程硕士学位论文低，这是由于 Mg 元素加入后在凝固时分布于共晶硅的固液界面前沿共晶硅的长大，从而使共晶硅的形貌由板块状转变成纤维状，另外 M入后通过搅拌使之均匀的分布在熔液中，并和 Si 生成了 Mg2Si 相消中的 Si，从而间接对共晶硅起到了细化作用。当 Mg 的加入量为 1.2显微组织中 Si 的形貌全都变为了纤维状状存在，并且此加入量的 Mg成粗大的 Mg2Si 相，这种 Mg 含量对基体起不到割裂作用，因此这种g2Si 不会对合金的力学性能产生影响。
-17-e) 1.2 %图 3-2 不同 Mg 元素加入量的 ZL114A 合金光学显微组织2 The optical microstructure of ZL114A alloy by adding different Mg addition3-2 a)中可以看出，合金经过热处理后共晶硅形貌主要以颗粒状为随着 Mg 元素添加量的增加，会抑制共晶硅的生长，并且热处理了熔断和熔断枝晶的粒化两个阶段，在第一阶段，硅相在棱角处的地方被分解为各个部分，但是仍然保持片状结构。在第二阶段个部分开始球化。最后，硅颗粒被分解为一系列近似球形的颗粒里，纤维状共晶组织较片状共晶组织更易于分解，具有更高的
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-5Ti-B细化剂对A356合金微观组织的影响[J]. 秦晓雄,杨运宇,冯绍凯,卢楠方,程峰. 材料研究与应用. 2017(01)
[2]Al-5Ti-B晶粒细化剂细化温度对铝合金细化效果的研究[J]. 冯绍棠,汤皓元,陈越,卢育,杨钢. 云南冶金. 2016(03)
[3]Al-5Ti-1B细化剂对7A04铝合金凝固组织的影响[J]. 徐超,赵君文,罗庆来,戴光泽,吴树森. 稀有金属材料与工程. 2016(06)
[4]热处理对Y变质ZL114A合金组织和力学性能的影响[J]. 李云亮,张文达,杨晶,范耀强,党惊知. 热加工工艺. 2016(08)
[5]Al-Ti-B细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金的联合作用[J]. 章爱生,黄为民,颜小明. 铸造. 2013(08)
[6]Mg及Mn元素对Al-Si合金显微组织和力学性能的影响[J]. 黄晓锋,冯凯,谢锐. 中国有色金属学报. 2012(08)
[7]Mg含量对Al-20Si合金显微组织及力学性能的影响[J]. 王松海,黄晓锋,冯凯. 热加工工艺. 2011(18)
[8]铝基复合材料的制备工艺[J]. 王双喜,刘雪敬,孙家森. 热加工工艺(铸锻版). 2006(01)
[9]A357合金Sr变质工艺研究[J]. 米国发,王英,孔留安,朱兆军,王宏伟,曾松岩,张二林. 航天制造技术. 2005(04)
[10]亚共晶铝硅合金锶变质处理的孕育和衰退[J]. 李双寿,唐靖林,曾大本. 铸造. 2005(04)
硕士论文
[1]高性能过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织与性能的研究[D]. 孙继鸿.沈阳工业大学 2017
[2]高性能耐磨过共晶Al-Si合金的制备[D]. 张立军.沈阳工业大学 2016
[3]ZL114A合金组织与力学性能的综合优化[D]. 王东成.南昌航空大学 2010
[4]钇元素对ZL101A合金组织和性能的影响[D]. 接金川.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2981242
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