almg合金的晶粒细化研究

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1、＼山东大学硕士学位论文一AI—Mg合金的晶粒细化研究摘要AI．Mg合金具有低密度、高比强度的优点，因而在工业生产中具有广阔的应用前景。本文以Al一10Mg合金为对象，系统研友了三类细化剂对A1-10Mg合金的晶粒细化行为，以及细化处理对合金性能和合金中IB(A13M92)相含量的影响。利用高倍视频显微镜、电子探针、扫描电镜等测试手段研究了细化剂对AI．10Mg合金的细化特征。实验结果显示：A1．5雨．1B、A1．5Ti．0．25C和A1．Ti．C-Ce三种中间合金对A1-10Mg合金均有良好的细化效果。加入O．I％AI．5Ti．1B可使合金晶粒尺寸由6509trn细化到621

2、ma；加入0．2％A1．5Ti-0．25C后合金平均晶粒尺寸可变为711un：加入Al币．C．Ce(加入量相当于0．2％A1．5Ti．0．25C+0．2％Ce，下同)可使合金晶粒尺寸降为809in．随着保温时间的延长，三种细化剂均出现细化衰退现象，其中A1．5Ti．0．25C中间合金细化衰退现象较严重，而AI-Ti-C-Ce中间合金最轻。通过显微硬度计测定了合金细化前后的显微硬度．实验结果表明：细化处理能显著提高合金的显微硬度，加入0．1％A1．5Ti-IB可使显微硬度提高9．2％，加入O．2％A1-5Ti-0．25C可提高12．6％，而加入Al币《￡e可提莲L蜘．3％，可见

3、加入AI．5币．0．25C能更有效的提高合金的显微硬度。通过膨胀计测定了合金细化前后的热膨胀系数。实验结果显示：细化处理降低了合金的热膨胀系数．同时，与加入O．1％AI．5豇．1B相比，加入O．2％A1．5Ti．0．25C中间合金细化的A1．10Mg合金具有更小的热膨胀系数，而加^J．啊．C．Ce细化后的合金热膨胀系数与加A1．5n．0．25C的基本相同。．通过差示扫描量热仪(DSC)测定了合金细化前后的升温曲线和降温曲线。实验结果发现：升温曲线中第一峰的面积可用来表征AI一10Mg合金中13相的相对含量，加入0．1％A1．5Ti．1B和加入0．2％AI．5Ti．0．25C均

4、能使第一峰面积大幅减小，而加入舢．Ti．C．Ce使第一峰面积增大．B相含量降低说明更多Mg以固溶原子形式存在于a．舢中。这对提高合金强度有重要作用，同时将使合金固溶处理时间缩短。DSC降温曲线表明：加O．1％m．5Ti．IB可使AI．10Mg合金共晶反应放热峰的面积大幅度减少，而加入O．2％AI．5Ti-O．25C，共晶反应放热峰完全消失，说明=三tI■■l}‘o●_】■■■■『摘要n增大了Mg的实际分配系数：加Al—Ti—c—ce，共晶反应放热峰宽化，且坡度降低，其面积较细化前变化不大．细化剂的加入对合金降温曲线中的特征温度也有一定影响。本文根据Hall。Petch公式，得

5、到了AI．10Mg合金中加不同细化剂时的显微硬度与晶粒尺寸关系式，通过关系式可以预测不同晶粒度下的显微硬度值，从而大大降低了工作量。关键词：A1．10Mg，晶粒细化，显微硬度，热膨胀系数，中间合金Il山东大学硕士学位论文一AI-Mg合金的晶粒细化研究STUDYONTHEGRAINREFINEMENTSOFAI-MgALLOYSABSTRACT越一Mgalloysareofgreatpotentialasstructur．almaterialsfortheirappreciatedproperties，suchaslowdensityandhighspecificstrengt

6、l[LInthepresentpaper,thegrainrefiningperformancesofvariousrefinershavebeenstudiedsystematicallyonAI-10Mgalloy．neeffectsofgrainrefinementprocessonmechanicalpropertiesandtherelativecontentofB(A13M92)phasehavealsobeendiscussed．ThegrainrefiningperformancesofvariousrefinersonA1—10Mgalloyhavebeen

7、investigatedusingHSVM，EPMA,andSEM，ere．IthasbeenfoundthatthereareeffectivegrainsrefiningefficienciesinAI一10MgalloyafteradditionofA1—5Ti·1B，A1-5Ti一0．25C．andAI·Ti·C—Cemasteralloy．低grainsizechangesfrom6501xmto621tm、ⅣitllO．1％additionof～一5Ti-lB．whileitreaches7