Al-Ti-C及稀土La对ZL114A合金组织性能影响的研究

摘要

ZL114A合金具有优良的力学性能和铸造性能，适用于铸造形状复杂的高强度铸件，被广泛应用于航空、航天和军事等工业。国内生产的ZL114A合金与国外差异较大，有的不能满足航空航天及性能要求较高的零件上，因而通过细化、变质工艺提高ZL114A合金的力学性能具有重大的意义。
　　本文运用X-ray衍射仪、扫描电子显微镜、热分析仪等测试方法，以Al粉、Ti粉、石墨粉为原料，采用燃烧合成的方法，在箱式电阻炉中整体点火引燃制备Al-Ti-C中间合金，研究Ti/C、引燃温度、保温时间对Al-Ti-C的影响；对制备出的Al-Ti-C进行“稀释处理”，然后用其对工业纯铝进行细化，研究了Al-Ti-C中间合金的加入量、保温时间对工业纯铝的细化作用，并探讨细化机理；对ZL114A添加Al-Ti-C细化剂，研究Al-Ti-C的加入量对ZL114A组织与性能的影响；对ZL114A添加稀土La，研究La的加入温度、加入量对ZL114A组织与性能的影响。
　　研究表明：（1）Ti/C为6、1000℃引燃、反应后保温5min能制备出含TiC数目多的Al-Ti-C中间合金；（2）对工业纯铝添加0.5％的Al-5Ti-0.833C合金，保温20min能使工业纯铝全部转化为等轴晶；（3）对ZL114A添加0.4%的Al-5Ti-0.833C，能减少ZL114A合金的二次枝晶间距，细化晶粒，提高ZL114A合金的力学性能；（4）对ZL114A添加稀土La，使La的含量为0.3%，能变质共晶硅，减少ZL114A合金的二次枝晶间距，细化晶粒，提高ZL114A合金的力学性能。

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1 绪论

1.1 前言

1.2 ZL114A的研究现状

1.3铸造铝合金的细化剂

1.4 Al-Ti-C研究现状及制备方法

1.5铸造铝合金的变质剂及变质机理

1.6本课题研究意义及内容

2 Al-Ti-C制备过程及组织

2.1 Al-Ti-C制备的技术路线及试验方案

2.2 Al-Ti-C制备的试验材料及设备

2.3 Al-Ti-C的制备过程

2.4样品表征

2.5结果分析

2.6 Al-Ti-C反应过程分析

2.7本章小结

3 Al-Ti-C的稀释及其对纯铝的细化作用

3.1技术路线及试验方案

3.2试验材料及设备

3.3试验过程

3.4结果分析

3.5 Al-Ti-C对ɑ-Al的细化机理

3.6本章小结

4 Al-Ti-C对ZL114A的细化作用

4.1技术路线及试验方案

4.2试验材料及设备

4.3试验过程

4.4结果分析

4.5本章小结

5稀土La对ZL114A组织性能的影响

5.1技术路线及试验方案

5.2试验材料及设备

5.3试验过程

5.4结果分析

5.5本章小结

6 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢