钨对A356铝合金富铁相形貌的影响
发布时间：2021-07-20 06:45
同原生铝相比,大力发展再生铝可以显著减少资源、能源消耗,降低污染物排放,具有良好的社会、环境和经济效益。铝合金在回收再生过程中,不可避免的富集一定量的Fe元素,而Fe在铝合金中往往以针片状的富铁相形式存在,危害合金的力学性能。因此,为减少针片状富铁相的危害,对富铁相进行变质处理变得尤为重要。本文采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、定量金相分析和力学性能测试等手段,研究了W对富铁相形貌的影响规律及其对A356铝合金力学性能的影响。研究结果如下:研究了W变质处理对Al-Fe二元合金中富铁相形貌影响。结果表明:未经W变质处理的Al-Fe二元合金组织中,富铁相为长棒状形貌的Al6Fe相。而经W变质处理后,富铁相的形貌由原来的长棒状转变成细小的棒状、小块状以及颗粒状相,以网状共晶组织存在晶界上。研究了W的添加量对不同Fe含量A356铝合金富铁相形貌的影响。结果表明:A356-1%Fe铝合金中W的加入量低于0.5%时,富铁相为针片状形貌。W的加入量为0.5%时,针片状富铁相转变成鱼骨状、汉字状,但合金组织中仍有部...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超声在一定体积熔体中形成的声流示意图[56]
中北大学学位论文9以使金属熔体上下翻动。在一些特殊条件下，声流效应可以将半固态金属推出液面，将产生溢出效应[57]。空化效应：空化效应是超声波在熔体中引发的一种特殊的物理过程，当声波在熔体介质中传播时，在某一压强下，熔体中会出现微小的空化泡。空化泡会随着声压的变动而做振荡、脉动，并伴随着生长、收缩和破灭的现象[58]。如图1-2所示：在空化泡由生长到最大再到破灭的过程中，气泡壁周围将产生很大压力，通过计算可知能产生的最大压力为1260atm[58]，空化泡的半径越大，闭合越小，产生的压力也会越大。空化效应引发的局部压力变化将会影响金属的凝固组织。研究表明，局部压力激增会致使附近熔体熔点升高，造成熔体过冷，空化过冷会导致熔体的初生晶核数显著增加。并且超声空化引起的过冷度变化可以引发液相线温度及更高温度范围内产生晶核，并为晶核的生长提供一定过冷度。所以在液相线附近进行超声处理可以有效细化金属凝固组织。图1-2超声空化过程示意图[59]Fig.1-2Theschematicofultrasoniccavitationprocess[59]
中北大学学位论文13图2-1机械搅拌装置及超声波发生器[65]Fig.2-1Themechanicalstirringdeviceandultrasonicgenerator[65]表2-3实验仪器与设备Table2-3Theinstrumentsandequipmentofexperimental仪器名称型号生产厂家金相显微镜ZEISS-Imager蔡司光学仪器国际贸易有限公司场发射扫描电子显微镜SUPRA55CARLZEISS（德国蔡司）直读光谱仪FOUNDRY-MASTERPRO深圳美佳特科技有限公司电阻炉SG-5-10成都一科仪器设备有限公司金相磨抛机MP-2A成都青石激光科技有限公司智能数控超声波发生器EUSC202IC杭州国彪超声设备有限公司箱式炉KSL-1100-L上海昔今实验仪器有限公司试验拉伸机Instron5582SHIMADZU
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声振动-真空差压协同场下ZL114A合金共晶硅的生长特性[J]. 严青松,杨普超,芦刚,王清,段勇标. 中国有色金属学报. 2018(08)
[2]Morphological Evolution of Fe-Rich Phases in the AlSi9Cu3Mg0.19（Fe）Alloy with the Addition of Minor Mn and Cr[J]. Zhi-Qiang Qiu,Xiang-Chen Meng,Qiu-Hong Yuan,Xiao-Shu Zeng,Xi-Xin Rao,Yan Ding,Lan Luo,Yong Liu. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(06)
[3]Evolution Behavior of γ-Al3.5FeSi in Mg Melt and a Separation Method of Fe from Al–Si–Fe Alloys[J]. Tong Gao,Zeng-Qiang Li,Yao-Xian Zhang,Xiang-Fa Liu. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(01)
[4]稀土Y变质对Al-7Si-0.35Mg合金中富铁相的影响机制[J]. 于小健,宁萌,周文军,黄浩,沈坚,姚瑾. 兵器材料科学与工程. 2018(01)
[5]复合添加Mn、B对铝硅合金富铁相特征的影响[J]. 宋东福,周楠,徐静,王顺成,郑开宏. 稀有金属材料与工程. 2016(08)
[6]Distributions of Sr and Fe and their influence on modification of hypoeutectic Al-Si alloy[J]. Tu Lan,Jian-guo Li. China Foundry. 2016(02)
[7]Segregation Behavior and Evolution Mechanism of Iron-Rich Phases in Molten Magnesium Alloys[J]. Yaoxian Zhang,Wencheng Liu,Xiangfa Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2016(01)
[8]Mn对A356铝合金铁相形貌组织和力学性能的影响[J]. 刘涛,苏光. 铸造. 2014(07)
[9]再生铝合金除铁技术的研究现状与展望[J]. 谭喜平,郑开宏,戚文军,宋东福. 铸造技术. 2013(11)
[10]超声处理铝硅合金过程中的溢出现象(英文)[J]. 张宇博,卢一平,接金川,傅莹,钟德水,李廷举. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(11)
博士论文
[1]外场对铝硅合金富铁相形成及半连铸铸坯组织的影响[D]. 张宇博.大连理工大学 2014
硕士论文
[1](SiC-Al3Ti)/7075Al复合材料制备及组织性能研究[D]. 陈诚诚.中北大学 2019
[2]铸造Al-Si合金铁相杂质去除技术研究[D]. 庞士鹏.浙江工业大学 2019
[3]铝合金杂质元素铁和钙的无害化研究[D]. 程炳超.北京交通大学 2016
[4]Mn含量对A356合金组织和性能的影响[D]. 蔡成.燕山大学 2012
[5]钴对过共晶铝硅合金中富铁相的影响[D]. 王行涛.华中科技大学 2012
[6]Er对A356合金铸态及半固态组织的变质作用研究[D]. 郑学斌.北京工业大学 2010
本文编号：3292350
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超声在一定体积熔体中形成的声流示意图[56]
中北大学学位论文9以使金属熔体上下翻动。在一些特殊条件下，声流效应可以将半固态金属推出液面，将产生溢出效应[57]。空化效应：空化效应是超声波在熔体中引发的一种特殊的物理过程，当声波在熔体介质中传播时，在某一压强下，熔体中会出现微小的空化泡。空化泡会随着声压的变动而做振荡、脉动，并伴随着生长、收缩和破灭的现象[58]。如图1-2所示：在空化泡由生长到最大再到破灭的过程中，气泡壁周围将产生很大压力，通过计算可知能产生的最大压力为1260atm[58]，空化泡的半径越大，闭合越小，产生的压力也会越大。空化效应引发的局部压力变化将会影响金属的凝固组织。研究表明，局部压力激增会致使附近熔体熔点升高，造成熔体过冷，空化过冷会导致熔体的初生晶核数显著增加。并且超声空化引起的过冷度变化可以引发液相线温度及更高温度范围内产生晶核，并为晶核的生长提供一定过冷度。所以在液相线附近进行超声处理可以有效细化金属凝固组织。图1-2超声空化过程示意图[59]Fig.1-2Theschematicofultrasoniccavitationprocess[59]
中北大学学位论文13图2-1机械搅拌装置及超声波发生器[65]Fig.2-1Themechanicalstirringdeviceandultrasonicgenerator[65]表2-3实验仪器与设备Table2-3Theinstrumentsandequipmentofexperimental仪器名称型号生产厂家金相显微镜ZEISS-Imager蔡司光学仪器国际贸易有限公司场发射扫描电子显微镜SUPRA55CARLZEISS（德国蔡司）直读光谱仪FOUNDRY-MASTERPRO深圳美佳特科技有限公司电阻炉SG-5-10成都一科仪器设备有限公司金相磨抛机MP-2A成都青石激光科技有限公司智能数控超声波发生器EUSC202IC杭州国彪超声设备有限公司箱式炉KSL-1100-L上海昔今实验仪器有限公司试验拉伸机Instron5582SHIMADZU
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声振动-真空差压协同场下ZL114A合金共晶硅的生长特性[J]. 严青松,杨普超,芦刚,王清,段勇标. 中国有色金属学报. 2018(08)
[2]Morphological Evolution of Fe-Rich Phases in the AlSi9Cu3Mg0.19（Fe）Alloy with the Addition of Minor Mn and Cr[J]. Zhi-Qiang Qiu,Xiang-Chen Meng,Qiu-Hong Yuan,Xiao-Shu Zeng,Xi-Xin Rao,Yan Ding,Lan Luo,Yong Liu. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(06)
[3]Evolution Behavior of γ-Al3.5FeSi in Mg Melt and a Separation Method of Fe from Al–Si–Fe Alloys[J]. Tong Gao,Zeng-Qiang Li,Yao-Xian Zhang,Xiang-Fa Liu. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(01)
[4]稀土Y变质对Al-7Si-0.35Mg合金中富铁相的影响机制[J]. 于小健,宁萌,周文军,黄浩,沈坚,姚瑾. 兵器材料科学与工程. 2018(01)
[5]复合添加Mn、B对铝硅合金富铁相特征的影响[J]. 宋东福,周楠,徐静,王顺成,郑开宏. 稀有金属材料与工程. 2016(08)
[6]Distributions of Sr and Fe and their influence on modification of hypoeutectic Al-Si alloy[J]. Tu Lan,Jian-guo Li. China Foundry. 2016(02)
[7]Segregation Behavior and Evolution Mechanism of Iron-Rich Phases in Molten Magnesium Alloys[J]. Yaoxian Zhang,Wencheng Liu,Xiangfa Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2016(01)
[8]Mn对A356铝合金铁相形貌组织和力学性能的影响[J]. 刘涛,苏光. 铸造. 2014(07)
[9]再生铝合金除铁技术的研究现状与展望[J]. 谭喜平,郑开宏,戚文军,宋东福. 铸造技术. 2013(11)
[10]超声处理铝硅合金过程中的溢出现象(英文)[J]. 张宇博,卢一平,接金川,傅莹,钟德水,李廷举. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(11)
博士论文
[1]外场对铝硅合金富铁相形成及半连铸铸坯组织的影响[D]. 张宇博.大连理工大学 2014
硕士论文
[1](SiC-Al3Ti)/7075Al复合材料制备及组织性能研究[D]. 陈诚诚.中北大学 2019
[2]铸造Al-Si合金铁相杂质去除技术研究[D]. 庞士鹏.浙江工业大学 2019
[3]铝合金杂质元素铁和钙的无害化研究[D]. 程炳超.北京交通大学 2016
[4]Mn含量对A356合金组织和性能的影响[D]. 蔡成.燕山大学 2012
[5]钴对过共晶铝硅合金中富铁相的影响[D]. 王行涛.华中科技大学 2012
[6]Er对A356合金铸态及半固态组织的变质作用研究[D]. 郑学斌.北京工业大学 2010
本文编号：3292350
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