含铁过共晶铝硅合金熔体的流变性能研究

《含铁过共晶铝硅合金熔体的流变性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201170714学校代码10487密级硕士学位论文含铁过共晶铝硅合金熔体的流变性能研究学位申请人：曾劲彪学科专业：材料加工工程指导老师：吴树森教授答辩日期：2014年1月13日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonrheologicalpropertiesofHypereutecticAl-SiAlloyMeltContainingIronCandidate:ZengJinbiaoMajor:MaterialsProc

2、essingEngineeringSupervisor:Prof.WuShusenHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaDecember,2013万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作

3、者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要半固态成形技术具有很多优良的特点，特别是半固态加工成形的零件精度高、质量好，能够实现近净成形。因此，近年来成为研究热点之一。它包括触变成形和流变成形两条工艺

4、路线。随着研究人员对半固态合金组织的形成机制深入的认识，出现了一些新的流变成形方法并且正在取得突破性的进展。在半固态流变成形过程中，要获得合格的成形零件，必须严格、精确地控制浆料的流变性。表观粘度是表征半固态金属流变行为的一个极其重要的参数。Fe是Al-Si合金中的有害杂质，形成的β-Fe相会减小Al-Si合金的室温力学性能。但是，随着Fe的加入，铝合金的硬度会有一定程度的提高，高温力学性能也会有很大改善。添加一定的Mn可以改变铝硅合金中铁相的形貌，减小Fe常温下的危害作用。目前，国内外对富含Fe的过共晶Al-Si合金表观粘度的研究很少，Mn含量对含Fe过共晶Al-Si合金表观粘度影响的报道

5、就更少了。因此，研究含Fe的Al-Si合金的流变性能很有意义。采用旋转粘度仪对半固态Al-17Si-xFe(x=2,3,4)的流变性能进行了研究。测出了Al-17Si-xFe在液相线以上100℃、50℃和液相线以下10℃和40℃的定温粘度，及连续冷却过程中的粘度-温度曲线。结果表明，Al-17Si-2Fe在上述定温下的粘度分别为0.7451、0.7878、0.9224、1.0829Pa•s，随着温度降低，粘度增大。当Fe含量从2%增加到4%，Al-17Si-xFe的定温粘度增大。但Fe含量较高时，在液相线以下40℃，随着保温时间的增加，铁相的析出和沉降也较严重，这在一定程度上会减小熔体的表观

6、粘度。随着剪切时间的增加，Al-17Si-xFe合金熔体在液相线以下40℃的表观粘度先减小后增大；在连续冷却的过程中，随着温度的连续降低，熔体的固相率逐渐增大，熔体的表观粘度随之增大，但增加比较缓慢；当温度降低到固相线附近的时候，Al-17Si-xFe熔体表观粘度会急剧增大。另外，在相同剪切速率下，达到相同的固相率时，冷却速度越快，熔体表观粘度就越大。对半固态Al-17Si-2Fe-xMn(x=0,0.4,0.8)熔体表观粘度进行了研究，测量了合金熔体在690℃、680℃、670℃……620℃、610℃、600℃的粘度及表观粘度。结果表明，Al-17Si-2Fe-0.8Mn在上述温度下的粘度

7、分别是0.9088、0.8733、0.8170……0.7779、0.8121Pa•s。当Mn含量从0增加到0.8%，粘度增大。Al-17Si-2Fe在640℃粘度突然增大，在630℃粘度降低，结合640和630℃的水淬金相组织得出，Al-17Si-2Fe在640℃左右有铁相析出，在630℃左右有铁相沉积到坩埚底部；Al-17Si-2Fe-0.4MnI万方数据华中科技大学硕士学位论文熔体在650℃左右有铁相析出