zalsi7mgy合金组织遗传性研究

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1、河北工业大学硕士学位论文ZAlSi7MgY合金组织遗传性研究摘要与铸件质量相关的许多问题在很大程度上取决于原材料的质量，因为原材料的质量直接影响铸件的质量，这就是金属基因工程即金属组织遗传要研究和解决的问题。今天，金属组织遗传现象无论是在理论上或是在实践中都是新的研究课题，它对铸造生产中铸件质量的改善，综合性能的提高以及制订合理的工艺措施都具有重要的意义。论文以ZAlSi7MgY铝合金为研究对象，通过制定不同的工艺对原料组织遗传现象进行了研究，并提出利用组织遗传性提高铸件的综合力学性能。研究结果表明：在通常铸造条件下，母合金

2、的组织和重熔后铸件金相组织之间存在着必然的遗传联系，粗大晶粒的母合金组织重熔后在不做其它特殊处理的条件下仍然保持粗大晶粒组织，细小晶粒的母合金组织重熔后在不做其它特殊处理的条件下仍然保持细小晶粒组织。母合金的组织遗传性只能在一定条件下保持，如果对熔体做特殊处理，则可以破坏其遗传性，将ZAlSi7MgY合金熔体过热到820～865℃时，Si相发生了类似于变质组织形态的变化，同时α-Al也得到细化，改善了母合金的组织状态。ZAlSi7MgY合金重熔前后力学性能变化不大，熔体过热到865℃时，合金的综合力学性能最好。利用ZAlSi

3、7MgY合金的组织遗传性，通过向铸锭熔化后的熔体中加入一定量的细晶压铸件，可以有效细化重熔后铸件的晶粒，但是随着保温时间的延长细化效果逐渐减弱直至消失。向合金铸锭熔化后的熔体中加入一定量的细晶压铸件可以显著提高合金的拉伸力学性能，添加10％细晶压铸件熔体保温20min时σｂ提高了25％，δ提高了50％。ZAlSi7MgY熔体中包含细晶特征的原子集团不能稳定存在，随着保温时间的延长逐渐分解，当达到一定的特性尺寸时将失去遗传特性。随着冷却速率从25℃/s到80℃/s再到260℃/s的增加,ZAlSi7MgY合金的宏观晶粒尺寸减小

4、,共晶Si相形态也变得细小,且分布更加弥散。对于ZAlSi7MgY合金，采用545℃固溶处理时，合金的强塑性配合较好。固溶处理过程中，Si相和Fe相均要发生形态改变，其变化过程可以概括为尖端钝化、溶断和球化三个阶段。提高固溶温度或延长保温时间，Si相和Fe相的形态更为有利。因而合金的力学性能得以提高，尤其是合金的塑性。因此可以通过固溶处理来消除有害遗传。金属和合金的组织遗传性在很大程度上受到熔化工艺（熔化温度、保温时间等）、熔体处理工艺（过热、改变冷却速度等）和其它工艺因素的影响。这些工艺条件通过改变结晶条件，改变了凝固后铸

5、锭或铸件的组织和性能。关键词：组织遗传，铸造铝合金，重熔，过热处理，保温时间，冷却速率，固溶处理iZAlSi7MgY合金组织遗传性研究THESTUDYOFMICROSTRUCTUREHEREDITYOFZAlSi7MgYALLOYABSTRACTManyproblemsoncastingqualitytoagreatextentareoriginatedfromthequalityofrawmetalmaterial,becausethemicrostructureofrawalloymaterialtakesdirecte

6、ffecttothemicrostructureoflateralloyproduct,whichistheproblemnowneededtobesolvedbygeneengineerofmetalalsonamedheredityofmetalmicrostructure.Nowasanewsubjecteitherintheoryorintechnology,ittakesgreatsignificanceforimprovingcastingquality,promotingalloyproperties,andp

7、lottingreasonabletechnology.Inthispaper,focusedonthestudyofheredityphenomenonofanaluminumalloyZAlSi7MgY,severalmethodswereadoptedtoinvestigatetheheredityofthisalloymicrostructure,andthentheoverallpropertiesofZAlSi7MgYwereimprovedbytheheredityprinciple.Theresultsare

8、asfollows:Ingeneralcastcondition,themicrostructureofmotheralloycanobviouslytransmittochildalloyafterremelt,whichmeansthat,withoutspecialtreatment