稀土Sm对Al-Si-Mg合金微观组织和力学性能的影响
发布时间：2021-10-08 05:51
Al-7Si-0.3Mg合金因铸造性能好、比强度高、抗腐蚀、耐摩擦等优点在航空航天和汽车制造等领域被广泛应用。未经变质处理的Al-7Si-0.3Mg合金中的α-Al枝晶粗大,共晶硅通常为粗大的片层状,且外边缘较为尖锐,在外力作用下易在尖端部位萌生裂纹,严重降低合金的力学性能。变质处理可有效改善合金组织,提高力学性能。本论文以Al-7Si-0.3Mg合金为基础合金设计了四组稀土Sm含量不同的合金。除基础合金外其它三组合金分别添加0.3 wt.%,0.6 wt.%和1.2 wt.%的Sm元素。主要采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）结合能谱分析（EDS）、X-射线衍射（XRD）等测试分析方法研究了不同含量的Sm元素对合金微观组织的影响和Sm元素在合金中的存在形式及分布,结合差示扫描量热法（DSC）分析了Sm元素改善共晶硅形貌的机制。通过拉伸试验和断口分析研究不同含量的Sm元素对合金力学性能的影响。主要研究结果如下:（1）添加Sm元素对合金的晶粒尺寸没有明显的影响,但可以显著细化α-Al二次枝晶间距。铸态合金中的共晶硅尺寸随Sm元素含量增加而减小且边缘逐...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝合金在汽车工业中的应用[5,6]
重庆大学硕士学位论文1绪论4发形核、提高形核率，晶粒因此得到细化。将半固态凝固技术与超声波处理相结合的方法既可以促进晶粒细化与球化，又有着很好的除气除渣效果。但该方法存在配套设备价格高昂的劣势，也未得到广泛的应用。化学变质通过添加特定的化学元素影响共晶硅的形核和生长以达到改善共晶硅形貌的目的，因为其便捷、高效、经济实惠等优势成为应用于工业生产中最主流的方法。图1.2冷却速度对共晶硅形貌的影响[21]Fig1.2Effectofcoolingrateonmorphologyofeutecticsilicon.
重庆大学硕士学位论文1绪论7图1.3不同稀土元素对共晶硅形貌的影响：(a)未变质，(b)La，(c)Ce，(d)Pr，(e)Sm，(f)Eu，(g)Gd，(h)Y。[38]Fig1.3InfluenceofdifferentReonmorphologyofeutecticsilicon(a)Unmodified,(b)La,(c)Ce,(d)Pr,(e)Sm,(f)Eu,(g)Gd,(h)Y.1.4共晶硅变质机制自从化学元素可以变质共晶硅的现象被发现开始，有关化学元素对共晶硅的
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车铝合金材料的应用与发展[J]. 焦登宁,王旭飞,谭飞,张重阳,王蒙. 山东工业技术. 2019(06)
[2]Al-Si合金力学行为对Si相形貌敏感性的差异[J]. 蒋伟,胡恺琪,朱向镇,武玉英,刘相法. 中国有色金属学报. 2017(01)
[3]稀土铝合金最新研究进展[J]. 潘利文,罗涛,林覃贵,谭怡佳,唐侍琦,胡治流. 轻合金加工技术. 2016(09)
[4]新型Al-Ti-B-RE中间合金的合成及其细化性能的研究（英文）[J]. 王正军,司乃潮. 稀有金属材料与工程. 2015(12)
[5]稀土铝钛硼晶粒细化剂的研究现状[J]. 胡华,黄雅莹,胡治流. 材料研究与应用. 2014(02)
[6]铝硅合金变质的研究进展[J]. 曹国剑,左锋,李艳春,于寒,马宝霞,王丽萍,郭二军. 材料导报. 2012(17)
[7]稀土在铝和铝合金中应用的研究及进展[J]. 王会阳,安云岐,李承宇,晁兵. 稀土. 2012(01)
[8]Sr变质对新型铸造铝合金组织的影响[J]. 车云,张中可,门三泉,李祥,陈凯,胥光酉,李荣华,朱绍严. 贵州大学学报(自然科学版). 2011(05)
[9]稀土在铝及其合金中的作用和应用[J]. 袁孚胜,李明茂,朱应禄,钟海燕. 上海有色金属. 2009(03)
[10]Influence of Al-Ti-B addition on the microstructure and mechanical properties of A356 alloys[J]. ZHU Man,YANG Gencang,YAO Lijuan,CHENG Suling,and ZHOU Yaohe State Key Laboratory of Solidification Processing,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710072,China. Rare Metals. 2009(02)
博士论文
[1]Eu和P对Al（-Zn）-Si合金凝固过程中硅相的变质机制研究[D]. 毛丰.大连理工大学 2018
[2]AlSi7Mg合金共晶硅变质规律及其微观机制[D]. 李豹.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]稀土Er对A356铝合金组织和性能的影响[D]. 李晓燕.江苏理工学院 2017
[2]Al-Si合金细化变质一体化处理工艺研究[D]. 曾耀华.大连理工大学 2017
本文编号：3423554
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝合金在汽车工业中的应用[5,6]
重庆大学硕士学位论文1绪论4发形核、提高形核率，晶粒因此得到细化。将半固态凝固技术与超声波处理相结合的方法既可以促进晶粒细化与球化，又有着很好的除气除渣效果。但该方法存在配套设备价格高昂的劣势，也未得到广泛的应用。化学变质通过添加特定的化学元素影响共晶硅的形核和生长以达到改善共晶硅形貌的目的，因为其便捷、高效、经济实惠等优势成为应用于工业生产中最主流的方法。图1.2冷却速度对共晶硅形貌的影响[21]Fig1.2Effectofcoolingrateonmorphologyofeutecticsilicon.
重庆大学硕士学位论文1绪论7图1.3不同稀土元素对共晶硅形貌的影响：(a)未变质，(b)La，(c)Ce，(d)Pr，(e)Sm，(f)Eu，(g)Gd，(h)Y。[38]Fig1.3InfluenceofdifferentReonmorphologyofeutecticsilicon(a)Unmodified,(b)La,(c)Ce,(d)Pr,(e)Sm,(f)Eu,(g)Gd,(h)Y.1.4共晶硅变质机制自从化学元素可以变质共晶硅的现象被发现开始，有关化学元素对共晶硅的
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车铝合金材料的应用与发展[J]. 焦登宁,王旭飞,谭飞,张重阳,王蒙. 山东工业技术. 2019(06)
[2]Al-Si合金力学行为对Si相形貌敏感性的差异[J]. 蒋伟,胡恺琪,朱向镇,武玉英,刘相法. 中国有色金属学报. 2017(01)
[3]稀土铝合金最新研究进展[J]. 潘利文,罗涛,林覃贵,谭怡佳,唐侍琦,胡治流. 轻合金加工技术. 2016(09)
[4]新型Al-Ti-B-RE中间合金的合成及其细化性能的研究（英文）[J]. 王正军,司乃潮. 稀有金属材料与工程. 2015(12)
[5]稀土铝钛硼晶粒细化剂的研究现状[J]. 胡华,黄雅莹,胡治流. 材料研究与应用. 2014(02)
[6]铝硅合金变质的研究进展[J]. 曹国剑,左锋,李艳春,于寒,马宝霞,王丽萍,郭二军. 材料导报. 2012(17)
[7]稀土在铝和铝合金中应用的研究及进展[J]. 王会阳,安云岐,李承宇,晁兵. 稀土. 2012(01)
[8]Sr变质对新型铸造铝合金组织的影响[J]. 车云,张中可,门三泉,李祥,陈凯,胥光酉,李荣华,朱绍严. 贵州大学学报(自然科学版). 2011(05)
[9]稀土在铝及其合金中的作用和应用[J]. 袁孚胜,李明茂,朱应禄,钟海燕. 上海有色金属. 2009(03)
[10]Influence of Al-Ti-B addition on the microstructure and mechanical properties of A356 alloys[J]. ZHU Man,YANG Gencang,YAO Lijuan,CHENG Suling,and ZHOU Yaohe State Key Laboratory of Solidification Processing,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710072,China. Rare Metals. 2009(02)
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[1]Eu和P对Al（-Zn）-Si合金凝固过程中硅相的变质机制研究[D]. 毛丰.大连理工大学 2018
[2]AlSi7Mg合金共晶硅变质规律及其微观机制[D]. 李豹.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]稀土Er对A356铝合金组织和性能的影响[D]. 李晓燕.江苏理工学院 2017
[2]Al-Si合金细化变质一体化处理工艺研究[D]. 曾耀华.大连理工大学 2017
本文编号：3423554
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