稀土Yb对挤压态ADC12组织及性能的影响

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1、分类号：密级：１５ＵＤＣ：４１５９２６７０７０：学号南昌大学专业学位硕士研究生学位论文稀土Ｙｂ对挤压态ＡＤＣ１２组织及性能的影响ＥｆｆｅｃｔｏｆＲａｒｅＥａｒｔｈＹｂｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＰｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｐＥｘｔｒｕｄｅｄＡＤＣ１２钟颂根（）院：机电工程学院培养单位、系指导教师姓名、职称：闫洪教授指导教师姓名、职称：陈华军高级工程师请学位的学科门类：工学，申学科专业名称：材料工程论文答辩日期：２０１８年５月２７日答辩委员会主席：评阅人：２０１８年０５月２

2、７日摘要摘要近几年，新能源汽车飞速发展，为了实现轻量化，汽车的车身以及汽车的零部件、底盘等，基本采用的是全铝合金制造。为了保障以及提升新能源汽车的整体质量以及性能，对铝合金的力学性能以及耐磨性能提出了更高的要求。为此，本文将采用多种工艺及方法来提高铝合金的整体力学性能以及耐磨性能，以进一步挖掘铝合金在新能源汽车的应用潜力。同时，研究与各工艺有关的原理，为铝合金在新能源汽车的未来的发展及应用提供理论及参考。本文的主要研究内容如下：稀土Yb的添加含量在0～0.9.wt.%之间，随着稀土Yb含量的增加，二次枝间臂间距会越来越小；粗大块状的富Fe相会转变成细小块状的

3、富Fe相；粗大长针状的硅相会转变成短棒状，最后由短棒状转变成细小的纤维状。添加稀土Yb后的ADC12会产生由Al、Si、Yb三种元素组成的稀土相。稀土相能够为富Fe相提供形核位置或作为富Fe相的异质形核点，并有利于富Fe相细化。原基体ADC12的断口为解理断口，即脆性断裂，主要是由粗大的长针状的硅相引起。添加0.9wt.%Yb的ADC12的断口由两种断口组成，其一，断口主要是由大量韧窝以及少量解理断口组成，因此断裂方式为准解理断裂。其二，断口上存在大量完整的α-Al相的边界以及含有裂纹的稀土相和富Fe相，其断裂是由稀土相和富Fe相上的裂纹扩张以及相与相边界的裂开

4、造成的。当稀土添加量达到0.6wt.%时，抗拉强度、延伸率、硬度均达到最大值，分别为267.89MPa、4.16%、107.3HV。0.9wt.%Yb/ADC12最佳固溶工艺为520℃/1h。在520℃/4h后，富Fe相很难或几乎不能溶入基体,少量稀土相能够发生破碎，大部分稀土相基本保持不变。0.9wt.%Yb/ADC12进行热挤压后，α-Al相沿着挤压方向被拉长并且挤压方向上的相邻的α-Al相彼此连接，导致二次枝间臂间距均减小。此外，纤维状的共晶硅相破碎成颗粒状并且分布更加均匀，粗大的富Fe相以及稀土相均被击碎呈细小的棒状、块状或颗粒状，沿挤压方向分布。热挤压

5、后的0.9wt.%Yb/ADC12中的二次枝间臂间距最小、共晶硅相尺寸也是最小且分布最均匀。在520℃/1h+170℃/10h后，共晶硅相球化速度最快的是热挤压之后的0.9wt.%Yb/ADC12，其次是热挤压之后的ADC12或者0.9wt.%Yb/ADC12，最差的是原基体ADC12。I摘要因此，稀土Yb以及热挤压均有利于共晶硅相的球化，缩短固溶处理的时间并且减小共晶硅相的尺寸。T6热处理、稀土Yb、热挤压均能有效地减少ADC12的磨损量，并且这种效果在更高的载荷下，进一步被扩大。其中效果最明显得是稀土变质、热挤压以及热处理三重工艺后的ADC12。T6热处理、

6、稀土Yb、热挤压均会不同程度地降低ADC12的摩擦磨损系数，其中提高的幅度最大的是稀土变质、热挤压以及热处理三重工艺的ADC12，其次是稀土Yb以及热挤压，最后是T6热处理。关键词：ADC12；T6热处理；稀土Yb；热挤压；摩擦磨损IIABSTRACTABSTRACTInrecentyears,thedevelopmentofnewenergyvehicleshasbeenrapid.Inordertoachievelightweight,thebodyofautomobiles,partsandchassisofautomobiles,etc.,basical

7、uminumalloysareused.Inordertoprotectandenhancetheoverallqualityandperformanceofnewenergyvehicles,higherrequirementsareplacedonthemechanicalpropertiesandwearresistanceofaluminumalloys.Tothisend,thisarticlewilluseavarietyofprocessesandmethodstoimprovetheoverallmechanicalpropertiesandwe

8、arresistance