熔體過熱處理對鋁合金組織和性能的影響.pdf

1、本文對過熱處理影響鋁合金形核溫度、結(jié)晶潛熱、凝固組織和性能的規(guī)律及其機(jī)制進(jìn)行了實驗和理論研究。取得的主要研究結(jié)果有： 熔體過熱處理對Al-11％Si合金影響的研究中，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)Al-11％Si合金的形核溫度先隨過熱溫度的升高而降低，過熱溫度超過860℃后，過熱溫度對形核溫度沒有明顯影響。合金的結(jié)晶潛熱隨過熱溫度的升高具有先減小后增大的規(guī)律，過熱溫度為860℃時，結(jié)晶潛熱達(dá)到其最小值。Al-11％Si的過熱溫度過低和過高時，共晶

2、硅均為粗大的針片狀，表現(xiàn)出小平面生長的特征；過熱溫度為860℃時，其晶硅為細(xì)小的點狀，表現(xiàn)出非小平面生長的特征。 研究過熱處理后冷卻到澆注溫度，在低溫保溫時間對Al-11％Si合金的形核溫度和結(jié)晶潛熱的影響。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨熔體低溫保溫時間的延長，形核溫度在升高，結(jié)晶潛熱在增大，共晶硅出細(xì)小的點狀轉(zhuǎn)變?yōu)榇执蟮尼樒瑺?，使得力學(xué)性能明顯降低。 從理論上研究了金屬液中原子團(tuán)的原子數(shù)隨過熱溫度的變化關(guān)系，得到了過熱處理影響合金結(jié)

3、晶相形核溫度、結(jié)晶潛熱和生長特性因子的理論關(guān)系式，所得理論結(jié)果與實驗結(jié)果相吻合。 熔體過熱處理可以把Al-25%Si合金初生硅晶粒平均尺寸細(xì)化到20μm，且初生硅分布均勻，呈小塊狀，共晶硅被細(xì)化成短棒狀和點狀，鑄態(tài)平均抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到225MPa以上。在對Al-25%Si正交熱處理實驗中，實驗得到了最佳熱處理工藝：540℃固溶處理9h和170℃時效處理8h。 熔體過熱處理也可以改善Al-10％Cu合金的組織和性能。研究結(jié)