快凝Al-5Ti-1B中间合金的微观组织和细化效果研究

发布时间：2017-09-14 21:22

  本文关键词：快凝Al-5Ti-1B中间合金的微观组织和细化效果研究

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【摘要】：Al-5Ti-1B中间合金是工业生产中最常用的晶粒细化剂,其晶粒细化效果受中间合金微观组织影响很大,因此,研究Al-5Ti-1B中间合金的微观组织对其晶粒细化效果的影响规律具有非常重要的理论和实际意义。本文采用电弧熔炼法和单辊旋淬法对工业上使用的Al-5Ti-1B中间合金进行了快速冷凝处理,获得了具有不同微观结构的快凝Al-5Ti-1B中间合金样品,采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等对样品进行了微观组织分析,并且研究了快凝Al-5Ti-1B中间合金对工业纯铝的晶粒细化效果及对7050铝合金的组织和力学性能的影响。主要研究内容和结果如下:1.采用电弧熔炼法和单辊旋淬法对Al-5Ti-1B中间合金进行了快速冷凝处理,并对快凝处理和未处理样品的微观组织进行了对比研究。结果表明,快凝处理可显著改变Al-5Ti-B中间合金的微观组织,并且凝固速度越快,组织变化越明显。在未处理Al-5Ti-1B中间合金中,Ti Al3相多表现为粗大的板条状和块状,尺寸在100μm以上,且Ti B2粒子多以团聚状存在于晶界处;在电弧熔炼法处理的Al-5Ti-1B中间合金中,Ti Al3相呈现为针状,尺寸明显减小,大部分在几十微米左右,Ti B2粒子的分布也较为均匀;而对于单辊旋淬法处理的Al-5Ti-1B中间合金,组织中已观察不到Ti Al3相,Ti B2粒子也更加均匀的分布在中间合金的基体中。2.对比研究了快凝处理和未处理Al-5Ti-B中间合金对纯铝的晶粒细化作用。结果表明,快凝处理和未处理Al-5Ti-1B中间合金对纯铝均有显著的晶粒细化效果,但在添加量相同的情况下,两种快凝处理Al-5Ti-B中间合金具有更好的晶粒细化效果。对于快凝处理Al-5Ti-B中间合金,当其添加量为0.5 wt%时,即可获得最佳的细化效果,因此,快凝处理还可减少获得最佳细化效果的Al-5Ti-B中间合金的使用量。3.对比研究了快凝处理及未处理Al-5Ti-1B中间合金对纯铝晶粒细化作用的衰退行为。结果表明,快凝处理及未处理Al-5Ti-B中间合金都具有良好的抗衰退能力,其晶粒细化效果仅在熔体保温的最初60min内发生轻微衰退,但在试验的整个熔体保温时间内,快凝处理Al-5Ti-B中间合金都具有更好的晶粒细化效果。4.研究了快凝处理Al-5Ti-1B中间合金对7050合金的组织和力学性能的影响。结果表明,与未处理中间合金相比,快凝处理Al-5Ti-1B中间合金对7050合金的晶粒细化能力有所提高,在添加量相同的情况下,添加快凝处理Al-5Ti-1B中间合金的7050合金,其晶粒尺寸明显下降,微观组织中等轴晶的比率提高。在相同的试验条件下,快凝处理Al-5Ti-1B中间合金细化处理的7050合金,其铸态样品的硬度和挤压态样品的抗拉强度、屈服强度及延伸率均有所提高。
【关键词】：Al-Ti-1B中间合金 快凝处理 纯铝 7050合金 晶粒细化
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.21
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 引言11-26
• 1.1 铝及铝合金的发展应用11-12
• 1.2 铝及铝合金组织对其性能影响12-14
• 1.3 铝及铝合金晶粒细化方法14-16
• 1.4 铝合金晶粒细化剂的发展及其细化机理16-23
• 1.4.1 晶粒细化剂的发展16-19
• 1.4.2 铝合金晶粒细化剂细化机理19-23
• 1.5 中间合金中第二相形态对性能的影响23-24
• 1.6 本文的研究目的和内容24-26
• 1.6.1 本文的研究目的24-25
• 1.6.2 本文的研究内容25-26
• 第二章 快凝Al-5Ti-1B微观组织的研究26-32
• 2.1 试验材料和试验方法26-27
• 2.2 快凝Al-5Ti-1B的组织和组成相分析27-30
• 2.3 分析与讨论30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 快凝Al-5Ti-1B对纯铝的细化效果及其衰退行为32-47
• 3.1 试验材料与方法32-34
• 3.2 快凝Al-5Ti-1B对纯铝细化效果34-42
• 3.3 快凝Al-5Ti-1B细化纯铝衰退行为42-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 快凝Al-5Ti-1B对7050合金组织和力学性能影响47-65
• 4.1 试验材料与方法47-51
• 4.2 结果与分析51-64
• 4.2.1 快凝Al-5Ti-1B对7050合金组织的影响51-59
• 4.2.2 快凝处理Al-5Ti-1B中间合金对7050合金力学性能的影响59-64
• 4.3 本章小结64-65
• 第五章 结论65-67
• 参考文献67-72
• 个人简历及攻读硕士学位期间的研究成果72-73
• 致谢73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：852408