元素Mg、Cu、Mn对Al-20Si合金组织及性能的影响.pdf

兰州理工大学
硕士学位论文
元素Mg、Cu、Mn对Al-20Si合金组织及性能的影响
姓名:谢锐
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:黄晓锋
20100420
摘要铝合金具有比重小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点,已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门,是轻合金中应用最广、用本文主要研究不同元素对过共晶铝硅合金组织及性能的影响。首先要确定过共晶铝硅合金中硅元素的添加量。本文选用三种硅元素含量能异同来确定合金中最佳硅含量,并以此作为过共晶铝硅合金的基体合金。通过研究发现铸态下随着硅含量的增加合金的抗拉强度和延伸率逐渐降低,硬度升高。经过热处理后合金的抗拉强度和延伸率进一步提高,硬度下降。拉强度和延伸率随含量的增加而升高,先升高后降低。当合金中元素添加量为%时合金的抗拉强度和延元素含量为%时合金的抗拉强度最高,达到由炻饰量最多的合金。ァァァMü员炔煌韬康暮辖鹬叭却硖伦橹托向辖鹬刑砑覯K睾螅辖鸬淖橹蚊驳玫礁纳疲晶硅和初晶硅的数量减少,同时合金的力学性能也得了提高。.%。合金经过热处理后合金中的共晶硅被破碎成短棒状并且球化,合金的力学性能提高,一%.金的抗拉强度达到。.⑸浠孀臗康脑黾雍辖鹱橹谐鱿置飨的树枝晶结构,合金的力学性能先下降后又升高,当含量为%时合金的抗拉强度和延伸率均为最大值,分别为和ァ:辖鹁过热处理之后,组织形貌发生改变,晶粒变细小。合金的抗拉强度随着含量的增加而升高,延伸率先升高后又下降,最大值在含量为%时出现,为ァ元素作为..合金的重要添加元素,可以抑制合金再结晶过程中晶粒的长大,消除合金杂质元素元素对合金综合性能的影响。向.%.合金中添加元素后,合金的组织形貌变化明显,初晶硅数量减少细针状第二相增多,合金的力学性能随着含量的增加伸率达到最大值,分别为.%。合金经过热处理后组织明显得到细化,合金的力学性能和延伸率进一步提高。当合金中兰州理工大学硕七学位论文.
关键词:过共晶铝硅合金;显微组织;力学性能;热处理兰州理笱妒Ш温畚.%。
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:彩开矽制日期:弘律日期:琭。年日期:叫戽多只苓兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明‘缀彳;禘原创性声明学位论文版权使用授权书人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果/月∥编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名:本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容导师签名:一,一彳●
第一章绪论铝及铝合金铝是元素周期表中的第Ⅲ逶K兀诘乜侵蟹岫冉细撸喽栽质量为.,密度/、导热性好、易于成形、价格低廉等优点,已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门,是轻合金中应用最广、用量最多的合金。铝合金研究和应用的时间并不长,在世纪初才开始工业应用。第二次世界大战期间,铝材主要用于制造军用飞机。战后,由于军事工业对铝材的需求量骤减,铝工业界便着手开发民用铝合金,使其应用范围由航空工业扩展到建筑业、容器包装业、交通运输业、电力和电子工业、机械制造业和石油化工等国民经济各部门,应用到人们的日常生活当中。现在,铝材的用量之多,范围之广,仅次于钢铁,成为第二大金属材料。铝材应用的迅速发展是世界铝工业界不断开发新的铝合金材料的结果名的合金是5诙问澜绱笳胶螅幌盗行潞辖穑为适应汽车发动机高速化的要求,对活塞材料的要求是热强度高、导热性好、吸热性差、稳定性好、膨胀系数小、耐磨、导热性及减磨性良好等。共晶、亚共晶铝硅系活塞材料已经难以适应汽车发动机高功率、高寿命的性能要求。因此,过共晶铝硅合金活塞材料的研制是发动机更新换代发展的需要。目前,对过共晶铝硅合金中初晶硅的良好变质、合金化以及解决使用性能与生产工艺性能之间的矛盾是目前国内外正在研究的课题。稀土是一种很有潜力的铸造铝