半固态成形工艺对al5fe合金组织和力学性能的影响

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1、沈阳工业大学硕士学位论文摘要本文针对越．Fe合金组织中易形成粗大的脆性针状或针片状富铁相，严重割裂基体，恶化合金力学性能的问题，开展了旨在改善此类合金微观组织结构及力学性能的研究工作。通过采用半固态成形技术细化组织，研究了电磁搅拌法、近液相线法、二次加热、不同挤压比及热处理工艺等对合金组织和性能的影响。研究结果表明：电磁搅拌能有效的改善合金中的A13Fe相形态，使合金中的A13Fe相由粗大的针片状变为细小的短针状，并伴随搅拌电压的提高，效果增强。本实验选用搅拌电压为100v时，针状相长度较铸态减少75％；近液相线法能有效地细化

2、合金组织，其中浇铸温度为77512时，A13Fe相细化最明显，厚度明显减小，并且有相当部分的A13Fe相以近颗粒状存在。随着保温时间的延长，合金中的初生铁相形态经历了从粗大到逐渐细化，再到重新长大的变化过程。在本文实验条件下，保温时间选择30min为宜。二次加热使舢3Fe相发生局部溶解现象，导致尖角消失，厚度变薄。二次加热温度越高，这种溶解现象越明显，甚至导致刖3Fe相的熔断，本实验选择二次加热温度为680℃，保温30min较为适宜。半固态挤压成形可以进一步细化AI．5Fe合金中的A13Fe相。挤压比越高，破碎细化效果越显著，

3、相分布也越均匀。本文分别采用电磁搅拌法和近液相线法进行半固态坯料的制备。采用电磁搅拌法制备的坯料经挤压后，A13Fe相的长度约30tan，较铸态减少85％；采用近液相线法制备的坯料挤压后，A13Fe相的长度约20ttm，较铸态减少90％。热处理可以改善合金的组织，合适的工艺为480℃×2h固溶处理后，水淬。半固态成形使A1．Fe合金的力学性能得到了提升，并且随着挤压比的增大，其拉伸强度越大，伸长率提高。半固态成形后的最高拉伸强度比铸态时提高37％，达到146．5MPa，延伸率可达27．4％。关键词：半固态成形，^卜Fe合金。微

4、观组织，力学性能半固态成形工艺对A1—5Fe合金组织和力学性能的影响EffectofSemi—solidFormationTechnologyontheStructureandmechanicalpropertyofAl-5FeAlloyAbstractThepaperaimsattheproblemsofthickfragilityneedle·-likeorneedle·-platelikeiron-richphaseofAI-Fealloyseverityrendthebasalbodyanddeterioratemec

5、hanicalpropertyofthealloy；WedeveloptheresearchworkofimpmvingthemicrosUuctureandthemechanicalpropertyofthealloy．TheSUllctUtehasbeenrefinedbysemi—solidformingtechnology．Theinfluenceoftheelectromagneticstirring,nearbyliquidus，reheat,differentextrusionratioandheattreati

6、ngprocesstothestructureandperformanceofthealloyhasbeenstudied．TheexperimentalresultsindicatethatelectromagneticstirringCalleffectiveimproveA13Fephaseofthealloy，changingitfromextremelythickneedle-plateliketothinshort-needlelike，whenincreasingthestirringvoltage，theref

7、inementeffectwillbebetter．Intheexperiment,whentheelectromagneticstirringvoltageis100v，thelengthofneedle-likephasedecreases75％comparingwithascastcondition；thenearbyliquidusalsocaneffectiverefinethestructureofthealloy，theAlaFephaseobviousrefined，thethicknessobviousdec

8、reased,andpartialA13Fephasetransitionintograininessat775"C．Asthesoakingtimegrows，theprimaryironphasechangesfromthicktorefining，thengrowupo