Fe對(duì)A356鑄造鋁合金性能的影響研究.pdf

1、Fe對(duì)A356鑄造鋁合金性能的影響研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：汪黎指導(dǎo)教師：趙建華教授學(xué)位類別：工程碩士（材料工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二O一五年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要A356鋁合金作為典型的鑄造鋁合金，廣泛用于汽車輪轂的制造。Fe作為鋁合金中重要的有害雜質(zhì)，對(duì)鋁合金的力學(xué)性能有極強(qiáng)的破壞作用，然而過去的研究主要集中在高鐵含量情況下Fe對(duì)合金性能的影響，對(duì)于低鐵含量情況研究較少。本文主要研究在

2、低鐵含量(ωFe＜0.5wt.%)情況下，F(xiàn)e對(duì)A356鋁合金顯微組織及其力學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)采用A356鋁合金為原材料，通過添加中間合金的方法，制備不同含鐵量的A356鋁合金。利用光學(xué)金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡觀察不同含鐵量的A356鋁合金顯微組織，探究鋁合金中富鐵相的變化規(guī)律，結(jié)合常溫力學(xué)性能試驗(yàn)，研究Fe對(duì)A356鋁合金力學(xué)性能的影響規(guī)律。采用掃描電子顯微鏡，分析拉伸試樣斷口，考察Fe對(duì)A356鋁合金斷裂的影響。在掌握Fe對(duì)A35

3、6鋁合金力學(xué)性能的影響的基礎(chǔ)上，采用添加中和元素Mn的方法，消除或減弱Fe對(duì)A356鋁合金力學(xué)性能的危害作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著合金中含鐵量的增加，A356合金中富鐵相的變化呈兩個(gè)階段：當(dāng)含鐵量較低時(shí)，先出現(xiàn)富鐵相聚集區(qū)，其形貌呈短棍狀，當(dāng)含鐵量超過一定值后，富鐵相迅速長(zhǎng)大成為細(xì)長(zhǎng)的針狀，部分甚至貫穿枝晶基體，嚴(yán)重破壞鋁合金的力學(xué)性能。隨著含鐵量的增加，合金的力學(xué)性能受到合金中富鐵相變化的影響，抗拉強(qiáng)度呈現(xiàn)先平穩(wěn)后急劇下降的規(guī)律，而延伸

4、率則呈現(xiàn)先急劇后平穩(wěn)下降的規(guī)律。相應(yīng)的，合金的斷裂方式也由韌性斷裂占主導(dǎo)的韌脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔颜贾鲗?dǎo)的韌脆性斷裂。在低鐵含量情況下，Mn的加入能夠有效的改善A356合金中富鐵相的形貌，隨著合金中含錳量和含鐵量的增加，細(xì)長(zhǎng)的針狀βFe相，轉(zhuǎn)變?yōu)閴K狀、漢字狀、魚骨狀鐵相的現(xiàn)象越明顯；由于鐵相形貌的改變，不同含鐵量的A356合金的力學(xué)性能也得到提升，且合金的含鐵量越高，Mn的改善效果越明顯；當(dāng)Mn的添加量超過一定范圍后會(huì)影響合金的力學(xué)性能