Al-Mg2Si合金 显微组织与力学性能AlTiC细化剂初生相合金元素论文.doc

Al-Mg_2Si合金组织细化与性能研究【摘要】 本课题通过添加不同含量的化合物、合金元素、中间合金研究对Al-Mg2Si合金力学性能和初生相Mg2Si组织形态与分布的影响,并获得了提高Al-Mg2Si合金力学性能的最佳元素及该元素含量。研究结果表明：随着Mg2Si金属间化合物含量的增加,Al-Mg2Si合金中初生Mg2Si相的体积分数也随之增加,晶粒尺寸逐渐增大,且变为形状不规则的块状。添加适量的化合物、合金元素、中间合金能够明显细化初生Mg2Si相,改善其形状和分布,在一定程度上能使Mg2Si相形状圆整,同时抑制了共晶相的异性生长。当CaCO3加入0.6%时,抑制了初晶Mg2Si树枝晶生长,使得组织细小并均匀的分布在基体上；元素P的含量在0.8%时,能使初晶Mg2Si呈规则多面体均匀分布；P-Cu中间合金含量在0.6%时,初生相Mg2Si的组织更加细密,晶粒更加细小,尖角消失；元素Bi在加入量为3%时,初晶Mg2Si组织最好,Al-Mg2Si合金的力学性能达到最高。在添加的几种细化剂中,对初生相Mg2Si细化效果最好的元素是Bi、依次是P-Cu合金、再次是元素P、CaCO3。P元素与P-Cu中间合金对Al-Mg2Si合金中初生相M.更多还原【Abstract】 This topic studied the impact on mechanical properties of Al-Mg2Si alloy as well as morphology and distribution of Mg2Si by adding different content compounds, alloy elements, intermediate alloy, and obtained the best element and the element content of which improving the mechanical properties of Al-Mg2Si alloy.The results showed that the volumetric fraction of Mg2Si and the dimension of crystal grains are larger with increase of the Al-Mg2Si alloy and became irregular lumped, with the increases.更多还原 【关键词】 Al-Mg2Si合金； 显微组织与力学性能； AlTiC细化剂； 初生相； 合金元素； 【Key words】 Al-Mg2Si Alloy； Microstructure and Mechanical Properties； AlTiC refiner； Primary Phase； Alloy Elements； 摘要 5-6 Abstract 6-7 第一章 绪论 11-25 1.1 金属间化合物的简介 11-18 1.1.1 Mg_2Si金属间化合物性质 11-13 1.1.2 Mg_2Si金属间化合物的发展概况 13-14 1.1.3 Mg_2Si金属间化合物的应用 14-15 1.1.4 合金元素对Mg_2Si组织的改善 15-18 1.2 铝合金概况及铝合金细化剂AlTiC的概述 18-21 1.2.1 铝合金的发展及应用 18-19 1.2.2 铝合金的研究进展 19-20 1.2.3 铝合金细化剂AlTiC的研究概况 20-21 1.3 Al-Mg_2Si合金材料简述 21-22 1.4 本课题研究的目的和意义 22-24 1.4.1 工艺方面 22-23 1.4.2 我国实际情况方面 23-24 1.5 本课题研究的内容 24-25 第二章 实验方案及内容 25-30 2.1 实验方案设计 25-26 2.2 实验材料 26-27 2.2.1 Al-Bi中间合金的制备 26 2.2.2 材料的配制过程 26-27 2.3 实验设备 27 2.4 实验过程 27-30 2.4.1 熔炼及合金化工艺 27-28 2.4.2 金相制备及显微组织观察 28-29 2.4.3 力学性能测试 29-30 第三章 Al-Mg_2Si合金组织细化及性能研究 30-56 3.1 Mg_2Si在Al基中的存在形式及其影响 30-32 3.2 CaCO_3对Al-40Mg_2Si合金组织与性能的影响 32-39 3.2.1 CaCO_3对Al-40Mg_2Si合金显微组织的影响 33-34 3.2.2 CaCO_3在Al-40Mg_2Si合金中的存在形式及影响机理 34-36 3.2.3 CaCO_3对Al-40Mg_2Si合金力学性能的影响 36-39 3.3 P元素对Al-40Mg_2Si合金组织与性能的影响 39-45 3.3.1 P元素对Al-40Mg_2Si合金组织的影响 39-40 3.3.2 P元素在Al-40Mg_2Si合金中的存在形式及影响机理 40-43 3.3.3 P元素对Al-40Mg_2Si合金力学性能的影响 43-45 3.4 P-Cu中间合金对Al-40Mg_2Si合金组织与性能的影响 45-50 3.4.1 P-Cu中间合金对Al-40Mg_2Si合金组织的影响 45-46 3.4.2 P-Cu中间合金在Al-40Mg_2Si合金中的存在形式及影响机理 46-48 3.4.3 P-Cu中间合金对Al-40Mg_2Si合金力学性能的影响 48-50 3.5 Bi元素对Al-40Mg_2Si合金组织与性能的影响 50-55 3.5.1 Bi元素对Al-40Mg_2Si合金组织的影响 50-52 3.5.2 Bi元素在Al-40Mg_2Si合金中的存在形式及影响机理 52-53 3.5.3 Bi元素对Al-40Mg_2Si合金力学性能的影响 53-55 3.6 本章小结 55-56 第四章 AlTiC的制备及对过共晶Al-Mg_2Si合金组织与性能的影响 56-63 4.1 引言 56 4.2 AlTiC中间合金的细化机理 56-57 4.2.1 包晶理论 56-57 4.2.2 碳化物-硼化物理论 57 4.2.3 双重形核机制 57 4.3 实验工艺参数的选定 57-59 4.3.1 在细化剂成分上的选择 57-58 4.3.2 在