鑄造AlSi系合金的時效強化效應.pdf

1、本文通過使用萬能材料實驗機、熱分析儀(DSC)、光學金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)等多種測量手段，對AlSi系合金的時效行為進行了研究。首先對Al-7Si合金的微合金化影響進行了判定性實驗，在此基礎(chǔ)上進一步研究了Al-7Si-0.55Mg合金的時效硬化行為和時效析出行為，并對時效過程進行了解釋。研究了ZL114合金中的Ti元素和Mg元素對時效行為的影響。對不同凝固速度及不同熱處理條件下ZL114合金的時效硬化

2、效應進行了實驗。 1.Mg、Sb、Mn、Ti、Zr、Zn、Sn、Cu八種元素的微合金化對Al-7Si合金的組織和性能有較大的影響。添加Ti、Zr、Cu合金元素能明顯地細化合金基體組織，提高合金的鑄態(tài)硬度，且表現(xiàn)出了一定的時效硬化特征；Mn對Al-7Si合金的時效熱處理強化作用影響不大；Al-7Si-0.3Sb合金中的Sb對合金中的共晶硅起變質(zhì)作用，得到細小的短桿狀的共晶硅；添加Zn、Sn元素后，合金中出現(xiàn)大片枝晶組織；添加Mg元

3、素后，Al-7Si合金表現(xiàn)出很明顯的時效硬化效應，DSC分析測量了由非平衡態(tài)向平衡態(tài)轉(zhuǎn)變SSS→β相的轉(zhuǎn)變焓為3.776J/g。 2.Al-7Si-0.55Mg合金表現(xiàn)出較好的時效硬化特征。該系合金時效沉淀過程為：過飽和固溶體-Mg/Si原子聚集區(qū)——平衡相，Mg的組織變化對時效過程產(chǎn)生重要的影響。在AlSiMg系合金中添加Ti，形成Al<,3>Ti相，使得合金的時效峰值提前，并且峰值強度提高。 3.首次測量了Al-7S

4、i-0.55Mg合金在175℃等溫過程中的DSC曲線，在160min～210min發(fā)生放熱反應，轉(zhuǎn)變潛熱為3.296J/g，對比升溫過程中SSS轉(zhuǎn)變?yōu)閜相的相變潛熱(3.776J/g)，說明175℃時效硬化時SSS沒有完全轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪啵沁^渡相。 4.ZL114中Mg含量越高，時效過程中合金的相變潛熱也隨之增大，合金到達時效峰值的時間延長；Mg含量越高，合金時效過程中單位面積內(nèi)的強化相密度越大，時效峰值硬度越大。 5.Z