a356合金熔体处理中添加alsr和altib的行为及相互作用研究

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1、河北工业大学硕士学位论文A356合金熔体处理中添加Al-Sr、Al-Ti-B的行为及相互作用研究摘要本文利用示差扫描热量分析(DSC)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等测试手段，通过对显微组织、力学性能及显微疏松等的分析，系统研究了A356熔体处理中添加Al-Sr、Al-Ti-B的行为及其对A356组织和性能的影响，并初探稀土的助熔作用。试验研究表明：DSC分析发现，添加Al-10Sr和Al-4Ti-1B熔体处理后α-Al析出温度升高15-17℃，α-Al凝固范围减小1.1-1.6℃；共晶反应温度下降1.1-1.8℃，共晶反应延长1.

2、9-2.2℃。这表明：细化过程是通过添加大量异质形核核心促进初晶铝形核长大的过程。变质不属于热力学范畴，变质元素Sr通过阻碍共晶体的形核及生长而达到改变共晶硅形貌的目的。单纯添加Al-10Sr熔体处理，共晶硅由片状改变为细小的纤维状，并且α-Al二次枝晶间距仅为19.6μm，抗拉强度(Rm)达228MPa、屈服强度(Rp0.2)177MPa、伸长率(A)8.9%、布氏硬度(HBW)73；而单纯添加Al-4Ti-1B熔体处理后，α-Al二次枝晶间距仅为17.3μm，对共晶硅的形态改善有限，抗拉强度(Rm)203MPa、屈服强度(Rp0.2)159MP

3、a、伸长率(A)6.9%、布氏硬度(HBW)67。这表明，Si相的形态对A356合金力学性能影响最大，变质效力是限制A356合金其力学性能发挥的首要因素。A356合金经经Al-10Sr和Al-4Ti-1B联合熔体处理后(ωTi=0.09%-0.10%、ωSr=0.03%)流动性较母材提高17.36％。T6处理后Al枝晶细化，二次枝晶间距仅为16.8μm，共晶硅圆整；抗拉强度达(Rm)269MPa、屈服强度(Rp0.2)203MPa、伸长率(A)12.5%、硬度(HBW)92。伴随重熔，细化变质效果逐渐衰退，熔体质量下降，以致力学性能和流动性下降，随

4、熔次数增加，抗拉强度(Rm)每次下降20-35MPa，伸长率(A)下降2%，屈服强度(Rp0.2)下降10-15MPa，四次重熔后，抗拉强度(Rm)比母材高8MPa,硬度(HBW)66，伸长率比母材下降0.6％。试验发现固溶后快淬可减小变质衰退带来的影响。稀土元素(Ce,Y)作为变质剂添加到A356熔体中，将形成一系列的三元相，而三元相改变了熔体中各相生核及长大的过程，实现了对共晶体的细化，但是却阻碍固溶保温过程Si原子的扩散，需快淬用以改善其组织。稀土元素Ce作为助熔剂加入熔体中，能够起到去氧除氢的效果，净化熔体，优化熔体处理后的显微组织和性能。

5、但是添加过程应考虑稀土元素与熔体处理材料的相互作用。关键词：细化，变质，熔体处理，A356合金iA356合金熔体处理中添加Al-Sr和Al-Ti-B的行为及相互作用研究THEBEHAVIOUSANDINTERACTIONOFADDEDAl-Sr&Al-Ti-BDURINGTHEMELTTREATMENTOFA356ALLOYSABSTRACTThispaperreferencetothebehaviorsofaddedAl-Sr&Al-Ti-BduringthemelttreatmentofA356alloysanditseffectonmicro

6、structure&propertieshadbeenstudiedthroughearnestanalysingthemicrostructure，mechanicalpropertyandmicroporosityoftestalloy.Asasupplementarymeans,DifferentialScanningCalorimetry(DSC),ScanningElectronicMicroscopy(SEM),X-rayDiffractionAnalysis(XRD)ecthadbeenused.Themainresearehresu

7、ltsarethefollowing：DSCanalysisshowedthat:DuringAl-10Sr&Al-4Ti-1Bmelttreatment,α-Alprecipitationtemperaturedecreased15-17℃,α-Alsolidificationrangedecreased1.1-1.6℃;eutecticreactiontemperaturedecreased1.1-1.8℃,eutecticreactiondecreased1.9-2.2℃.Thisshowsthat:refinementprocessisby

8、addingalargenumberofheterogeneousnucleationofthecoretopromote