Fe对A356铸造铝合金性能的影响研究

发布时间：2017-12-11 00:21

  本文关键词：Fe对A356铸造铝合金性能的影响研究

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【摘要】：A356铝合金作为典型的铸造铝合金,广泛用于汽车轮毂的制造。Fe作为铝合金中重要的有害杂质,对铝合金的力学性能有极强的破坏作用,然而过去的研究主要集中在高铁含量情况下Fe对合金性能的影响,对于低铁含量情况研究较少。本文主要研究在低铁含量(ωFe0.5wt.%)情况下,Fe对A356铝合金显微组织及其力学性能的影响。实验采用A356铝合金为原材料,通过添加中间合金的方法,制备不同含铁量的A356铝合金。利用光学金相显微镜、扫描电子显微镜观察不同含铁量的A356铝合金显微组织,探究铝合金中富铁相的变化规律,结合常温力学性能试验,研究Fe对A356铝合金力学性能的影响规律。采用扫描电子显微镜,分析拉伸试样断口,考察Fe对A356铝合金断裂的影响。在掌握Fe对A356铝合金力学性能的影响的基础上,采用添加中和元素Mn的方法,消除或减弱Fe对A356铝合金力学性能的危害作用。实验结果表明:随着合金中含铁量的增加,A356合金中富铁相的变化呈两个阶段:当含铁量较低时,先出现富铁相聚集区,其形貌呈短棍状,当含铁量超过一定值后,富铁相迅速长大成为细长的针状,部分甚至贯穿枝晶基体,严重破坏铝合金的力学性能。随着含铁量的增加,合金的力学性能受到合金中富铁相变化的影响,抗拉强度呈现先平稳后急剧下降的规律,而延伸率则呈现先急剧后平稳下降的规律。相应的,合金的断裂方式也由韧性断裂占主导的韧-脆性断裂转变为脆性断裂占主导的韧-脆性断裂。在低铁含量情况下,Mn的加入能够有效的改善A356合金中富铁相的形貌,随着合金中含锰量和含铁量的增加,细长的针状β-Fe相,转变为块状、汉字状、鱼骨状铁相的现象越明显;由于铁相形貌的改变,不同含铁量的A356合金的力学性能也得到提升,且合金的含铁量越高,Mn的改善效果越明显;当Mn的添加量超过一定范围后会影响合金的力学性能;添加Mn不能改变不同含铁量A356铝合金的断裂方式,断裂方式未改变是不同含铁量A356合金力学性能不能大幅提升的直接原因。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.21

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本文编号：1276465