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1、分类号：学校代号：10150UDC：密级：学号：20142009硕士学位论文改性粉体对铝合金组织性能影响的研究ResearchontheMicrostructureandPropertiesofModifiedPowdersReinforcedAluminiumAlloy学生姓名：金玲导师及职称：杨军副教授学科门类：工学专业名称：材料科学与工程研究方向：铸造合金强韧化申请学位级别：硕士论文答辩日期：2017.6.16学位授予单位大连交通大学摘要铝合金由于密度小、比强度、比刚度高，在工业上被称为“绿色”有色合金，随着能源和环境问题被人们重视，铝合金材料
2、的研究和应用获得了飞速的发展。铝硅合金是铸造铝合金中用途最广的合金之一，具有优良的铸造性能，如流动性好、气密性好、收缩率小和热裂倾向小。铝合金在工业生产中占据了非常重要的位置，多数被应用于航天航空、军工、农业等领域，与此同时也批量用作建筑中的金属结构件、家庭用品和体育用品等。但是，随着工业的不断发展与进步，对于材料的要求越来越高，材料达不到使用性能，就要应用新的技术提高其性能。本研究将改性粉体Cu-TiN加入ZL101A合金中，试验结果表明改性粉体Cu-TiN改善了共晶硅形态，细化了组织，提高了合金的力学性能、耐磨性能和耐蚀性能。向ZL101A熔体中
3、添加不同量的改性粉体Cu-TiN，当改性粉体添加量为0.15%时，合金获得了相对最好的显微组织，力学性能达到最佳。其平均晶粒半径最小，大约为90.30μm，晶粒减小54.3%，共晶硅由不均匀分布的长棒状或带有棱角的针状变为圆点状均匀的分布在晶间；除延伸率外，ZL101A的其他力学性能均有增加，抗拉强度提高了7.57%，延伸率降低了24.68%，布氏硬度提高了24.36%；磨损失重率下降到0.357%；当改性粉体添加量为0.20%时，耐蚀性能最好；腐蚀产物为Al2O3•3H2O、AlO(OH)、β-Al(OH)3等化合物，腐蚀主要有点蚀和晶间腐蚀。改性
4、粉体Cu-TiN在ZL101A合金中的强化机理表明：改性粉体Cu-TiN在ZL101A凝固过程中作为异质形核的核心提高形核率细化晶粒，起到细晶强化作用；又作为第二相粒子分布在ɑ-Al基体中，增强其力学性能与耐蚀性能。关键词：ZL101A；改性粉体；组织；力学性能；耐蚀性能IAbstractBecauseofitssmalldensity,highspecificstrengthandhighspecificstiffness,aluminumalloywascalled"green"nonferrousalloyinindustry.Withthea
5、ttentionofenergyandenvironmentalproblems,theresearchandapplicationofaluminumalloymaterialshavebeendevelopedrapidly.Al-Sialloyisoneofthemostwidelyusedalloysincastingaluminumalloy,whichhasexcellentcastingproperties,suchasgoodfluidity,goodairtightness,lowshrinkageandsmallhotcracki
6、ngtendency.TheAl-Sialloyoccupiedaveryimportantpositioninindustrialproduction,andmosthavebeenusedinaerospace,military,agricultureandotherfields,atthesametime,Al-Sialloywasalsousedinthemetalstructuresofconstruction,householditemsandsportinggoods.ThispaperaddedmodifiedCu-TiNpowder
7、sintoZL101Aalloy，Theresultsshowthatthemodifiedpowdercanimprovethemorphologyofeutecticsilicon,refinethemicrostructureandimprovethemechanicalproperties,wearresistanceandcorrosionresistanceofthealloy.AddingdifferentamountsofmodifiedCu-TiNpowderstoZL101Amelt,whenthepowderwasaddedin
8、anamountof0.15%,theZL101Aalloyhadthebestmicrostructure
