Al-Mn中间合金的研制及其对Al-15Si合金组织的影响
发布时间：2021-05-14 13:21
合金材料最终的机械服役性能取决于材料的微观组织形貌,为了获得综合服役性能优良的合金材料,工业生产中通常采用特定的熔体处理技术来改善合金材料的组织。铝硅合金依靠其诸多优良品质成为当代使用最为广泛的一类铝合金材料,需求量不断增大的同时,对于合金材料品质的把控也不断提升,催生出各种用以调控铝硅合金内部组织的处理手段。对于过共晶铝硅合金而言,粗大的初生Si相会严重破坏合金材料的综合机械性能,采取向合金熔体中添加特定的中间合金的方法能够起到调控Si相尺寸和形貌的效果,是目前生产中使用最为高效经济的调控手段。其中绝大部分中间合金的作用机理是通过向熔体中引入异质衬底核心从而达到孕育细化Si相的目的。本课题创新地研制开发了一种新型Al-Mn中间合金,并通过系统实验探求其对A丨-15Si合金中Si相成核生长的影响。通过X射线衍射、扫描电镜（SEM）、差示扫描量热法（DSC）等方法对研制的Al-Mn中间合金的微观组织特点和凝固行为进行表征,并利用第一性原理分子动力学计算软件VASP对Al-Mn体系的结构因子进行模拟计算研究,发现Al-Mn中间合金在升温过程中随着固体的熔化,熔体中会出现局部有序的（AlMn...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 铝硅合金的组织与性能
1.2.1 铝硅合金的组织成分
1.2.2 过共晶Al-Si合金的性能特点
1.3 铝硅合金组织调控
1.3.1 异质形核孕育
1.3.2 共晶硅变质
1.3.3 双重变质
1.4 形核理论研究
1.4.1 经典形核理论
1.4.2 凝固组织的新现象
1.5 金属熔体结构
1.6 Al-Si合金中Mn元素的研究
1.7 本文主要研究内容
第二章 实验方法与技术路线
2.1 实验技术路线
2.2 实验操作与表征方法
2.2.1 Al-Mn中间合金的制备
2.2.2 过共晶Al-Si合金的熔配
2.2.3 孕育处理与凝固过程表征
2.2.4 试样制备及测试方法
2.2.5 中间合金表征方法
2.3 第一性原理分子动力学计算结构因子
第三章 Al-Mn中间合金的研制和表征
3.1 引言
3.2 Al-Mn中间合金的相组成和微观组织
3.3 Al-Mn中间合金的热力学行为
3.4 Al-Mn体系结构因子的研究
第四章 Al-Mn中间合金对Al-15Si合金的孕育效能与其结构演化
4.1 引言
4.2 孕育参数对Al-Mn中间合金孕育效能的影响
4.3 Al-Mn中间合金对Si相形核的分析
4.4 Al-Mn中间合金孕育凝固过程热分析
4.5 Al-Mn中间合金在Al-Si熔体中的结构演化
4.6 Al-Mn中间合金促进Si相成核机制的分析
4.7 Mn元素在凝固组织中的形态
第五章 Al-Mn中间合金协同Al-10Sr中间合金对Al-15Si合金的双重变质
5.1 引言
5.2 不同双重变质工艺对Al-15Si组织的效能
5.3 最优双重变质工艺对合金拉伸性能的影响
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
附录
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝结构件市场未来前景相当明朗[J]. 特种铸造及有色合金. 2016(12)
[2]中国铸造行业2015年统计数据正式发布[J]. 铸造. 2016(06)
[3]铸造Al-Si合金变质处理的概况和发展趋势[J]. 汤顺意,周年润. 金属世界. 2007(03)
[4]高强度高耐磨性铝硅合金的实验研究[J]. 刘先兰,张文玉,苏广才. 铸造技术. 2007(02)
[5]固液混合铸造Al-10Mn合金坯料的挤压[J]. 何建军,陈振华,严红革. 中国有色金属学报. 2006(08)
[6]对Al-Mn合金工艺性能的研究[J]. 毛素华. 铝加工. 1998(04)
[7]液态亚共晶铝铁合金结构因子的预峰[J]. 秦敬玉,边秀房,王伟民,马家骥,徐昌业. 科学通报. 1998(13)
[8]锶变质铝硅合金的组织、性能及其变质工艺[J]. 鲁薇华,王汝耀. 铸造. 1997(09)
博士论文
[1]Al-X（Si，Zr，Ca）-P合金中磷化物的研究[D]. 左敏.山东大学 2010
本文编号：3185713
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 铝硅合金的组织与性能
1.2.1 铝硅合金的组织成分
1.2.2 过共晶Al-Si合金的性能特点
1.3 铝硅合金组织调控
1.3.1 异质形核孕育
1.3.2 共晶硅变质
1.3.3 双重变质
1.4 形核理论研究
1.4.1 经典形核理论
1.4.2 凝固组织的新现象
1.5 金属熔体结构
1.6 Al-Si合金中Mn元素的研究
1.7 本文主要研究内容
第二章 实验方法与技术路线
2.1 实验技术路线
2.2 实验操作与表征方法
2.2.1 Al-Mn中间合金的制备
2.2.2 过共晶Al-Si合金的熔配
2.2.3 孕育处理与凝固过程表征
2.2.4 试样制备及测试方法
2.2.5 中间合金表征方法
2.3 第一性原理分子动力学计算结构因子
第三章 Al-Mn中间合金的研制和表征
3.1 引言
3.2 Al-Mn中间合金的相组成和微观组织
3.3 Al-Mn中间合金的热力学行为
3.4 Al-Mn体系结构因子的研究
第四章 Al-Mn中间合金对Al-15Si合金的孕育效能与其结构演化
4.1 引言
4.2 孕育参数对Al-Mn中间合金孕育效能的影响
4.3 Al-Mn中间合金对Si相形核的分析
4.4 Al-Mn中间合金孕育凝固过程热分析
4.5 Al-Mn中间合金在Al-Si熔体中的结构演化
4.6 Al-Mn中间合金促进Si相成核机制的分析
4.7 Mn元素在凝固组织中的形态
第五章 Al-Mn中间合金协同Al-10Sr中间合金对Al-15Si合金的双重变质
5.1 引言
5.2 不同双重变质工艺对Al-15Si组织的效能
5.3 最优双重变质工艺对合金拉伸性能的影响
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
附录
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝结构件市场未来前景相当明朗[J]. 特种铸造及有色合金. 2016(12)
[2]中国铸造行业2015年统计数据正式发布[J]. 铸造. 2016(06)
[3]铸造Al-Si合金变质处理的概况和发展趋势[J]. 汤顺意,周年润. 金属世界. 2007(03)
[4]高强度高耐磨性铝硅合金的实验研究[J]. 刘先兰,张文玉,苏广才. 铸造技术. 2007(02)
[5]固液混合铸造Al-10Mn合金坯料的挤压[J]. 何建军,陈振华,严红革. 中国有色金属学报. 2006(08)
[6]对Al-Mn合金工艺性能的研究[J]. 毛素华. 铝加工. 1998(04)
[7]液态亚共晶铝铁合金结构因子的预峰[J]. 秦敬玉,边秀房,王伟民,马家骥,徐昌业. 科学通报. 1998(13)
[8]锶变质铝硅合金的组织、性能及其变质工艺[J]. 鲁薇华,王汝耀. 铸造. 1997(09)
博士论文
[1]Al-X（Si，Zr，Ca）-P合金中磷化物的研究[D]. 左敏.山东大学 2010
本文编号：3185713
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3185713.html
