熔體處理對356合金凝固特性的影響.pdf

1、356鋁合金因具有高的耐磨性、耐熱性、抗腐蝕性和良好的鑄造性能而被廣泛應用于航空航天以及民用工業(yè)領域。近年來國內外很多學者對于鋁合金的變質處理、過熱處理及凝固理論進行了相關研究，但其研究都缺乏系統(tǒng)性，而熔體溫度處理及凝固條件的變化對細化變質元素及對稀土變質后的356合金組織性能的影響還鮮有報道。為此，本文首先研究了稀土Y元素對356合金組織及性能的影響，并在此基礎上探索了熔體溫度處理及冷卻速度對合金變質效果的影響。
　　稀土Y加入

2、到356合金中可以細化初晶α-Al并縮短二次枝晶的尺寸，Y原子一部分吸附在Si的生長臺階上，阻礙Si以臺階生長機制長成片狀；另一部分與Al發(fā)生反應以Al3Y的形式對基體合金起到了彌散強化的作用。兩者共同作用使組織中共晶硅的形態(tài)由片狀、針狀轉變?yōu)轭w粒狀、纖維狀，從而削弱了對基體的割裂作用。當Y含量在0.2％時，合金的力學性能最好，硬度、抗拉強度及延伸率分別由未添加時的56HV、154MPa和1.9%提高至75HV、183MPa和4.1%。

3、
　　隨著過熱溫度的升高，初晶α-Al晶粒尺寸先增大隨后發(fā)生減小，分布由凌亂變得規(guī)則，均勻性變好，而合金的一次枝晶更加完整，二次枝晶間距有所減小。但總的來說，熔體溫度處理對α-Al枝晶的細化效果并不顯著。稀土Y的變質效果隨著過熱溫度的提高呈現(xiàn)先弱化后有所好轉的趨勢。過熱溫度為900℃時，隨著保溫時間的增加，初晶α-Al枝晶變得發(fā)達且完整，共晶硅由顆粒狀、纖維狀轉變?yōu)樾∑瑺睿冑|效果有所衰退。
　　隨著冷卻速度的降低，初晶α-

4、Al晶粒變得粗大且分布凌亂，二次枝晶間距增大，共晶硅由顆粒狀、纖維狀轉變?yōu)槠瑺?、針狀。合金的力學性能也有著顯著的降低，冷卻速度為122.7K/s時的顯微硬度為75HV，抗拉強度為183MPa，斷后其延伸率為4.1%。冷卻速度降低到26.8K/s時顯微硬度為52.1HV，抗拉強度為142MPa，斷后延伸率為1.6%，試樣斷口發(fā)生了由韌性斷裂到脆性斷裂的轉變。稀土Y變質需要保持一定的冷卻速度才能使共晶硅按變質形態(tài)生長，其變質效果對冷卻速度有