熔體過(guò)熱處理對(duì)Al-Cu合金熔體結(jié)構(gòu)和定向凝固組織、性能的影響.pdf

1、本文在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立了Al-Cu合金熔體結(jié)構(gòu)物理模型，研究了熔體過(guò)熱處理對(duì)Al-Cu合金熔體結(jié)構(gòu)的影響；在溫度梯度、抽拉速率一定的條件下，研究了熔體過(guò)熱處理(熔體過(guò)熱溫度Ts、熔體過(guò)熱時(shí)間ts和低溫保持時(shí)間th)對(duì)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(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上測(cè)出經(jīng)不同過(guò)熱處理后定向凝固試樣的應(yīng)力—應(yīng)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(guò)

2、熱處理定向凝固的晶體取向；探討了熔體過(guò)熱處理影響最終組織、性能及晶體取向的內(nèi)在機(jī)制，以期能夠豐富凝固理論、指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。 研究結(jié)果表明：Al-Cu合金過(guò)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(tuán)簇、可逆類固型原子團(tuán)簇、可逆類液型原子團(tuán)簇和短程序；Al-Cu合金熔體過(guò)熱處理會(huì)使熔體結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)生不可逆變化，使熔體的結(jié)構(gòu)敏感物性參數(shù)如粘滯系數(shù)η和溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)DL出現(xiàn)滯后效應(yīng)表現(xiàn)出滯回現(xiàn)象，并使形核過(guò)冷度AT-增加；熔體過(guò)熱處理

3、對(duì)Al-4.7％Cu合金定向凝固組織及力學(xué)性能有顯著影響，經(jīng)過(guò)950℃和1050℃過(guò)熱處理的一次枝晶間距λ1比在750℃無(wú)過(guò)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(jīng)不同熔體過(guò)熱處理后Al-4.7％Cu合金定向凝固試樣失效形式則表現(xiàn)為韌性斷裂，定向凝固試樣力學(xué)性能比非定向凝固的要好，強(qiáng)度提高了近60％，延伸率提高了近一倍；通過(guò)熔體過(guò)熱處理的Al-4.7％Cu合金定向凝固試樣，其富Cu相