熔體過熱處理對Al-Cu合金熔體結構和定向凝固組織、性能的影響.pdf

1、本文在大量試驗的基礎上建立了Al-Cu合金熔體結構物理模型，研究了熔體過熱處理對Al-Cu合金熔體結構的影響；在溫度梯度、抽拉速率一定的條件下，研究了熔體過熱處理(熔體過熱溫度Ts、熔體過熱時間ts和低溫保持時間th)對Al-4.7％Cu合金定向凝固組織形態(tài)及一次枝晶間距的影響；在電子萬能試驗機上測出經不同過熱處理后定向凝固試樣的應力—應變曲線；用掃描電鏡分析了Al-4.7％Cu合金定向凝固試樣拉伸后的斷口形貌；用XRD分析了不同熔體過

2、熱處理定向凝固的晶體取向；探討了熔體過熱處理影響最終組織、性能及晶體取向的內在機制，以期能夠豐富凝固理論、指導生產實踐。 研究結果表明：Al-Cu合金過熱熔體不可逆微觀不均勻區(qū)主要包括不可逆類固型原子團簇、可逆類固型原子團簇、可逆類液型原子團簇和短程序；Al-Cu合金熔體過熱處理會使熔體結構狀態(tài)發(fā)生不可逆變化，使熔體的結構敏感物性參數如粘滯系數η和溶質擴散系數DL出現滯后效應表現出滯回現象，并使形核過冷度AT-增加；熔體過熱處理

3、對Al-4.7％Cu合金定向凝固組織及力學性能有顯著影響，經過950℃和1050℃過熱處理的一次枝晶間距λ1比在750℃無過熱直接定向凝固的減小了30％以上；Al-4.7％Cu合金非定向凝固試樣失效形式為脆性斷裂，而經不同熔體過熱處理后Al-4.7％Cu合金定向凝固試樣失效形式則表現為韌性斷裂，定向凝固試樣力學性能比非定向凝固的要好，強度提高了近60％，延伸率提高了近一倍；通過熔體過熱處理的Al-4.7％Cu合金定向凝固試樣，其富Cu相