高壓凝固Al-25Mg合金組織與力學(xué)性能研究.pdf

1、本文對高壓凝固條件下和快速凝固條件下的Al-25Mg合金進(jìn)行了研究,高壓凝固的壓力選擇為1GPa、2GPa、3GPa?？焖倌痰你~輥轉(zhuǎn)速選擇為25m/s和35m/s,分析了制得樣品的組織特征、物相變化,并對高壓凝固合金的力學(xué)性能進(jìn)行了實驗,對得到的結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　物相組織研究表明,Al-25Mg合金在高壓下凝固時其相組成發(fā)生變化,常壓下凝固Al-25Mg合金的主要相為金屬間化合物β相,當(dāng)凝固壓力升高到1GPa后,Al-25M

2、g合金由alss固溶體和金屬間化合物γ組成的,隨著壓力的提高,固溶體的體積分?jǐn)?shù)不斷增加,γ相的體積分?jǐn)?shù)不斷減少,在3GPa壓力下,γ相也消失,合金中只有固溶體相存在,形成了大塊的過飽和固溶體。固溶體的固溶度隨著壓力的升高而不斷升高。Al-25Mg合金在高壓下的組織形貌發(fā)生變化,與常壓組織相比,高壓下組織的一次枝晶生長發(fā)達(dá),二次枝晶臂間距變小,呈現(xiàn)發(fā)達(dá)的樹枝晶形態(tài)。Al-25Mg合金的固溶度在高壓下發(fā)生變化,當(dāng)壓力提高時,合金中alss的

3、固溶度不斷升高,同時發(fā)現(xiàn),Mg在合金中的固溶度在不同部位存在差異,Mg的分布不均勻。
　　力學(xué)性能的測試表明,Al-25Mg合金的拉伸性能在高壓凝固后有了很大的提高。凝固壓力從1GPa升高到3GPa時,合金的抗拉強(qiáng)度從82.3MPa升高到338.9MPa。當(dāng)凝固壓力升高到2GPa時,合金的斷裂行為從常壓下的脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。Al-25Mg合金的硬度由常壓凝固的179.5kg/mm2降低到115kg/mm2。原因是合金中脆相的

4、金屬間化合物減少,有韌性的固溶體相增多,使合金力學(xué)性能提高。隨著凝固壓力的增加,合金的固溶度提高,合金中金屬間化合物相的體積分?jǐn)?shù)變小,分布在固溶體枝晶間,粒徑變小變均勻,成為增強(qiáng)第二相,使合金的抗拉強(qiáng)度提高。高壓凝固Al-25Mg合金拉伸性能的強(qiáng)化作用主要是固溶強(qiáng)化與第二相強(qiáng)化。
　　對Al-25Mg合金快速凝固組織研究表明:合金形成了均勻的過飽和固溶體,固溶度接近合金的成分濃度,合金組織靠近銅輥一側(cè)為平面生長,靠近空氣的一側(cè)為等