固液混合鑄造Al-Cu合金組織和力學(xué)性能的研究.pdf

1、本論文主要研究利用一種新型的材料制備方法——固液混合鑄造制備的Al-Cu合金的組織和性能。根據(jù)已有的研究結(jié)果制定了固液混合鑄造Al-Cu合金的工藝并成功的制備了Al-Cu合金鑄坯。通過(guò)DSC分析、力學(xué)性能測(cè)試及OM、SEM形貌分析等手段對(duì)固液混合鑄造Al-20Cu合金、Al-40Cu合金、Al-65Cu合金的組織和性能進(jìn)行了研究；分析了固液混合鑄造工藝中，合金組織的細(xì)化機(jī)理；對(duì)固液混合鑄造Al-40Cu合金的摩擦磨損性能進(jìn)行了初步研究。

2、 研究結(jié)果表明：固液混合鑄造工藝明顯細(xì)化Al-Cu合金的組織，提高Al-Cu合金的室溫力學(xué)性能。加入的粉末顆粒越細(xì)，材料的組織越細(xì)小，室溫力學(xué)性能越好。固液混合鑄造漿料具有良好的擠壓性能，擠壓坯料具有良好的室溫耐磨性能。該工藝具有一定的先進(jìn)性和優(yōu)越性，存在一定的工業(yè)應(yīng)用前景。 普通鑄造時(shí)，Al-20Cu合金的初生α-Al為樹(shù)枝狀。固液混合鑄造Al-20Cu合金的初生α-Al為薔薇狀或近球狀，其大小可以達(dá)到70μm(加入2

3、00-96μm粉末)或50μm(加入74-43μm粉末)，明顯小于半固態(tài)加工的120μm。固液混合鑄造Al-40Cu合金初生θ相更為圓整。長(zhǎng)度方向的平均尺寸由普通鑄造500μm減至100μm(加入200-96μm粉末)，或80μm(加入74-43μm粉末)；徑向的平均尺寸由普通鑄造80μm減為40μm(加入200-96μm粉末)，或30μm(加入74-43μm粉末)，長(zhǎng)徑比由普通鑄造的6減至2.5。固液混合鑄造的Al-65Cu合金的顯微

4、組織主要由薔薇狀、近球狀的θ相和η2相組成，晶粒尺寸為35μm以下，明顯小于半固態(tài)鑄造的100μm。 在固液混合鑄造工藝條件下，Al-20Cu合金的室溫力學(xué)性能為：σb=165MPa，σ0.2=100MPa，δ=2％(加入200-96μm粉末)；σb=193MPa，σ0.2=116MPa，δ=3％(加入74-43μm粉末)。Al-40Cu合金的室溫力學(xué)性能為：σb=187MPa，σ0.2=113MPa，δ=1.5％(加入200-