电磁悬浮熔炼对铸造铝硅合金显微组织和性能的影响

发布时间：2023-01-28 11:09

　　电磁悬浮熔炼是依靠电磁力悬浮、加热合金的同时又搅拌熔液的一种快速熔炼方法。由于熔体不与器壁接触,克服了来自坩埚内壁的污染和异质形核,被广泛应用于活泼金属、高熔点材料和其它特种材料的熔炼与成形。 本论文选取AlSi20、ZL102和ZL101A三种铝硅合金为原料,通过调节功率使其在三个不同温度下进行电磁悬浮熔炼。对熔炼出的铸态试样直接进行显微组织观察,电子拉伸试验和硬度、密度测试,并与常规熔炼的合金进行对比分析,研究电磁悬浮熔炼对不同成分铝硅合金显微组织和性能的影响规律。 实验结果表明,电磁悬浮熔炼可以明显细化合金的内部组织,减少合金中气孔、缩孔、夹杂物等铸造缺陷。在电磁力悬浮和搅拌作用下,针片状共晶硅被折断、细化成短棒状,组织间距减小,尖锐棱角被钝化,均匀分散在基体中。同时ZL101A和ZL102合金中,枝晶状初生α-Al逐渐细化成蔷薇状、椭球状和球状,等轴晶数量增多。在AlSi20合金中初生Si由粗大板块状转变为细小碎片状,但在合金表面产生了初生Si偏析层,中心部位出现少量非平衡凝固的细小初生α相。 电磁悬浮熔炼使合金的致密度和硬度都有大幅提高,AlSi... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 电磁技术在材料中的应用
    1.2 电磁悬浮熔炼概述
        1.2.1 电磁悬浮熔炼的原理
        1.2.2 电磁悬浮熔炼的提出和发展背景
        1.2.3 电磁悬浮熔炼的研究现状和前景
    1.3 铸造铝硅合金概况
        1.3.1 铸造铝硅合金的性质及应用
        1.3.2 铸造铝硅合金的研究现状与发展趋势
    1.4 本论文研究的目的和内容
第二章 试验方案与过程
    2.1 试验材料和仪器设备
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验主要仪器设备
    2.2 合金电磁悬浮熔炼
        2.2.1 熔炼设备结构
        2.2.2 电磁悬浮熔炼过程
    2.3 合金显微组织观察
        2.3.1 金相试样制备与组织观察
        2.3.2 扫描电镜组织观察
    2.4 力学性能检测
        2.4.1 拉伸性能检测
        2.4.2 密度检测
        2.4.3 硬度检测
第三章 电磁悬浮熔炼对AlSi2O合金组织的影响分析
    3.1 引言
    3.2 初生硅表面偏析层产生的机理分析
    3.3 金相组织分析
        3.3.1 普通熔炼合金的金相组织
        3.3.2 电磁悬浮熔炼合金的金相组织
    3.4 扫描电镜组织观察及分析
    3.5 本章小结
第四章 电磁悬浮熔炼对ZL101A和ZL102合金组织的影响分析
    4.1 引言
    4.2 电磁悬浮熔炼对合金针孔度的改善作用
    4.3 ZL101A合金熔炼后显微组织分析
        4.3.1 金相组织对比分析
        4.3.2 扫描电镜组织观察及分析
    4.4 ZL102合金熔炼后显微组织分析
        4.4.1 金相组织对比分析
        4.4.2 扫描电镜组织观察及分析
    4.5 本章小结
第五章 电磁悬浮熔炼对铸造铝硅合金性能的影响分析
    5.1 引言
    5.2 拉伸性能的影响研究
        5.2.1 拉伸性能指标的对比分析
        5.2.2 断口形貌观察与分析
        5.2.3 硅相形貌尺寸对合金塑性韧性的影响分析
    5.3 密度对比分析
    5.4 硬度对比分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
问题和建议
参考文献
附录
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]A356铝合金的铸造方法对其组织和性能的影响[J]. 孟波,杨钢,陈德斌.  云南冶金. 2007(04)
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本文编号：3732526