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《Mg及稀土Nd元素對A380.0鋁合金組織及性能的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、蘭州理j:大學(xué)頌士學(xué)位論文摘要本文主要以A380.0鋁合金為研究對象,研究Mg元素及稀土Nd元素對A380.0鋁合金組織及性能的影響,向合金中加入不同含量的Mg或Nd元素,通過對抗拉強度、硬度以及延伸率的測試,得出Mg及Nd元素的最佳加入量,并且對加入合金元素的A380.0合金進行T6熱處理,尋求合適的熱處理工藝,并通過XRD、SEM、EDAX分析材料的相組成、微觀形態(tài)和斷口形貌,以進~步分析Mg元素及Nd元素在A1.Si.Cu系鋁合金中與各合金元素的交互作用以及其對A380.0鋁合金微觀形貌和宏觀性能的影響。實驗結(jié)果表明:在A380.0鋁合金中
2、加入Mg元素后,與基體合金相比,合金的鑄態(tài)組織得到了一定程度的細化,合金中出現(xiàn)了一定數(shù)量的M92Si相,該相沿晶界呈不連續(xù)狀分布。Mg元素在or(A1)中較大的固溶度所引起的固溶強化作用,M92Si在基體中的彌散強化作用、熱處理強化相的沉淀強化作用以及Mg元素富集于固液界面前沿所造成的成分過冷作用會細化a(AI)-'飲枝晶臂間距。,這些因素綜·合起來較大程度地提高了基體的力學(xué)性能。隨Mg含量的增加,合金的抗拉強度和硬度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)合金中的含Mg量達到0.9%時,抗拉強度達到最大值,為195MPa,與基體合金的抗拉強度175MPa相比
3、,提高了11.43%;Mg含量為1.5%時,硬度最高,為81.9HV,相對基體合金68.4HV提高了19.74%。熱處理后各合金的力學(xué)性能得到了顯著的提高?;w合金經(jīng)T6處理后,抗拉強度為207MPa,硬度為86.4HV。隨著Mg含量的增加,合金的抗拉強度和硬度在呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢,當(dāng)Mg含量為O.9%時,抗拉強度達到最大值,為292MPa,比基體合金經(jīng)同樣的熱處理工藝提高了41.06%;Mg含量為1.5%時合金的硬度最大,為153HV,比基體合金提高了77.08%。在A380.0合金中加入Nd元素后,合金的組織得到了顯著的細化,Nd元素
4、還對合金中的共晶si、A19FeSi3相,A13.2lSio.47相形貌有了顯著的改變,使其針片狀的形貌改變?yōu)槎贪魻睿怃J的棱角變得較為圓滑,晶界處的化合物分布均勻,這些都降低了原合金中針片狀化合物對基體的割裂作用,因此較大幅度地提高了合金的強度和硬度。Nd元素所具有的活潑化學(xué)性質(zhì)和降低表面張力的作用,一方面對合金基體中的針片狀共晶硅起到變質(zhì)作用,改善了這些相在基體中的分布形態(tài);另一方面,其在ct(A1)中非常小的固溶度使其富集于固液界面前沿中的液相邊界層Mg及稀土Nd元素肘A380.0鋁合金組織及性能的影響中,阻礙了Al原子的擴散,其引起的成分
5、過冷作用也細化了晶粒。隨Nd含量的增加,合金的抗拉強度和硬度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)合金中添加0.5%的稀土元素Nd時,合金的抗拉強度和硬度均達到最大值,分別為217MPa和99HV,相比基體合金175MPa和68.4HV,提高了24%和44.74%,隨著Nd添加量的進一步增加,其力學(xué)性能開始下降。熱處理后各合金的力學(xué)性能得到了顯著的提高,抗拉強度和硬度呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢,當(dāng)合金中的Nd含量為0.5%時,抗拉強度達到最大值,為301MPa,與A380.0基體的強度207MPa相比,增加了45.4%,合金的硬度此時也最好,為l97HV,相
6、對于基體合金86.4HV提高了128%。關(guān)鍵詞:A380.0鋁合金;Mg元素;Nd元素;顯微組織;力學(xué)性能蘭州理工大學(xué)頌士學(xué)使淪文AbstractA380.0aluminumalloyisthemainsubjectinvestigatedinthispaper,andtheinfluncesofMgandNdelementsseperatelyonthemicrostructuresandmechanicalpropertiesunderas-castandT6treatmentconditionsarestudiedbymeansoftens
7、ilestrength,hardness,andelongationOfthespecimens.,heappropriateamountofMgorNdelementispursued.Phasescomposition,microstructuresandfractographyarestudiedbymeansofXRD,SEM,EDAX,whichisheplfultostudytheinteractionoftheconstituentsintheA380.0aluminum。alloywithMgorNdelementthrought
8、hemicrostructuresandmacro-properties.Resultsindicatethatwiththeaddit