熔体状态对AL-80％Si合金凝固特性的影响

摘要

用高速摄影仪和扫描电子显微镜研究了自由凝固和触发形核下热历史对Al-80％Si合金凝固特性的影响，以及富铈混合稀土(RE)加入量对Al-80％Si合金熔体中初生硅形核与生长特性的影响规律。得到主要结论有:
　　(1)在自由凝固条件下，Al-80％Si合金的过冷度随熔体过热温度增加和保温时间的延长而增大。在过冷度小于130K时，初生硅的形貌为粗大的长片状，表面有明显的棱角;过冷度大于130K后，凝固后的初生Si形貌部分为表面有棱角的片状和块状，部分为表面无棱角的球状。
　　(2)在触发形核条件下，Al-80％Si合金中初生硅的生长特性受熔体热历史显著影响。在相同保温时间(2min)下，随着熔体过热温度增加，初生硅尺寸明显细化，但其形态仍然保持板条状。当熔体过热温度为50K时，初生硅尺寸随着熔体保温时间的延长而细化、枝晶数目增多。
　　(3) Al-80％Si合金中初生硅的生长特性、晶粒尺寸和分布受过冷度影响明显，随着RE加入量的增加Al-80％Si合金中初生硅由小平面生长向中间生长方式的临界过冷度△T1和由中间生长向非小平面生长方式转变的临界过冷度△T2越来越低，当RE加入量达到1.5％时，△T1和△T2降到其最低值(78K、180K)，继续增加RE加入量，△T1和△T2不发生变化。在同一临界过冷度△T2下，随RE加入量的增加，初生硅的尺寸从40μm减小到20μm。

目录

摘要

1 绪论

1．1 铝及铝合金

1．1．1 铝的一般性

1．1．2 铝合金的种类

1．1．3 铝合金的制备

1．2 铝硅合金的细化

1．2．1 熔体温度处理

1．2．2 变质处理

1．2．3 外场细化法

1．3 铝硅合金的非平衡凝固

1．3．1 非平衡凝固

1．3．2 非平衡凝固对铝硅合金影响

1．4 本课题目的意义和内容

2 实验条件与方法

2．1 实验材料的制定

2．2 实验条件

2．3 实验方法

3 自由凝固条件下热历史对Al-80％Si合金的影响

3．1 过热温度对Al-80％Si合金凝固行为和组织的影响

3．1．1 过热温度对Al-80％Si合金凝固行为的影响

3．1．2 过热温度对Al-80％Si合金凝固组织的影响

3．2 保温时间对Al-80％Si合金凝固行为和组织的影响

3．2．1 保温时间对Al-80％Si合金凝固行为的影响

3．2．2 保温时间对Al-80％Si合金凝固组织的影响

3．3 分析与讨论

3．4 本章小结

4 触发形核条件下热历史对Al-80％Si合金的影响

4．1 过热温度对Al-80％Si合金凝固行为和组织的影响

4．1．1 过热温度对Al-80％Si合金凝固行为的影响

4．1．2 过热温度对Al-80％Si合金凝固组织的影响

4．2 保温时间对Al-80％Si合金凝固行为和组织的影响

4．2．1 保温时间对Al-80％Si合金凝固行为的影响

4．2．2 保温时间对Al-80％Si合金凝固组织的影响

4．3 本章小结

5 RE加入量对Al-80％Si合金凝固行为和组织的影响

5．1 1％RE对Al-80％Si合金凝固行为和组织的影响

5．1．1 1％RE对Al-80％Si合金凝固行为的影响

5．1．2 1％RE对Al-80％Si合金凝固组织的影响

5．2 1．25％RE对Al-80％Si合金凝固行为和组织的影响

5．2．1 1．25％RE对Al-80％Si合金凝固行为的影响

5．2．2 1．25％RE对Al-80％Si合金凝固组织的影响

5．3 1．5％RE对Al-80％Si合金凝固行为和组织的影响

5．3．1 1．5％RE对Al-80％Si合金凝固行为的影响

5．3．2 1．5％RE对Al-80％Si合金凝固组织的影响

5．4 2％RE对Al-80％Si合金凝固行为和组织的影响

5．4．1 2％RE对Al-80％Si合金凝固行为的影响

5．4．2 2％RE对Al-80％Si合金凝固组织的影响

5．5 分析与讨论

5．6 本章小结

6 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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