原位自生TiB_2对过共晶铝硅合金中初晶硅相的细化研究.pdf

《原位自生TiB_2对过共晶铝硅合金中初晶硅相的细化研究.pdf》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、—１＃ＺＨＯＮＧＹＵＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ原位自生ＴｉＢ２对过共晶铝硅合金中初晶硅相的细化研宄孙晓东学科门类：工学专业名称：材料加工工程导师姓名、职称：郭建教授徐向俊副教授２０１７年５月中原工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体己经公开发表或撰写过的研宂成果。其他

2、同志对本研究的启发和所做的贡献均己在论文中作了明确的声明并表示了谢意－一本人学位论文与资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。学位论文作者签名：ｆｅ月Ｚ日中原工学院学位论文知识产权声明本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于中原工学院。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。本人允许论文被査阅和借阅。学校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

3、印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：指导教师签名：￣月曰２＾０７６月年７年曰ｉ（７授予单位代码:学号或申请号:密级:中原工学院硕士学位论文原位自生TiB2对过共晶铝硅合金中初晶硅相的细化研究孙晓东指导教师：郭建教授徐向俊副教授申请学位级别：硕士专业名称：材料加工工程提交日期：2017年3月论文答辩日期：2017年5月培养单位:中原工学院学位授予单位:中原工学院中原工学院硕士论文摘要原位自生TiB2对过共晶铝硅合金中初晶硅相的

4、细化研究专业名称：材料加工工程研究生姓名：孙晓东指导教师：郭建教授徐向俊副教授摘要在过共晶铝硅合金中，由于Si元素的大量存在，合金的密度小，热膨胀系数低，可获得优良的耐磨性等性能。常规条件下，过共晶铝硅合金中存在着粗大的初晶硅相，严重割裂了合金基体，降低了合金的耐磨性能和切削加工性能，严重制约了合金的应用。本文采用原位自生方法在过共晶铝硅合金中合成TiB2颗粒相，研究了TiB2颗粒对过共晶铝硅合金中的初晶硅相形态和尺寸的影响。采用Al-Ti中间合金、Al-B中间合金的中间合金法在铝硅合金熔体中原

5、位自生TiB2颗粒，TiB2颗粒相对过共晶铝硅合金中初晶硅相有细化作用。超高温（1000℃以上）和低温（780℃）下直接原位自生TiB2的含量为1.3-1.5wt.%范围内时，Al-20wt.%Si合金中初晶硅相平均尺寸约为50μm；采用K2TiF6、KBF4的混合氟盐法直接原位自生TiB2颗粒，高温（850℃）和低温（780℃）直接原位自生的TiB2的含量为1.3-1.5wt.%范围内时，Al-20wt.%Si合金中初晶硅相平均尺寸约为50μm。采用混合氟盐法原位自生TiB2含量为12wt.%

6、的铝硅合金，制备TiB2含量为1.0-3.0wt.%的Al-20wt.%Si合金，合金中初晶硅相平均尺寸细化为30μm左右。研究表明，TiB2颗粒相在过共晶铝硅合金中是稳定相，可以充当初晶硅相的形核基底，对初晶硅有细化作用。由于TiB2为稳定相，不与合金中的其他元素发生交互作用，不影响其他元素对合金中的共晶硅进行变质。试验表明，采用混合氟盐法原位自生高体积分数为12wt.%的TiB2，其稀释后的TiB2对过共晶铝硅合金中初晶硅相细化，同时，采用Sr对过共晶铝硅合金中共晶硅相细化，使过共晶铝硅合金

7、中的初晶硅相和共晶硅相共同达到复合变质效果。其中，TiB2为1.0-3.0wt.%范围内时，Al-20wt.%Si合金中初晶硅相平均尺寸约为20μm，共晶硅相细化为细小颗粒。研究表明，在Al-20wt.%Si-TiB2合金中添加其他合金元素Mn、Cu、Mg、Fe，对TiB2细化合金中初晶硅相无明显改善。TiB2相密度高于铝硅相，在铝合金熔体中会产生比重偏析，采用通氩气对铝合金熔体I中原工学院硕士论文摘要搅拌和精炼过程，可以改善TiB2颗粒在铝熔体中均匀分布，获得TiB2颗粒分布均匀的铸锭。原位自

8、生TiB2颗粒相在常规浇铸温度范围内可以有效细化过共晶铝硅合金中的初晶硅相，不需要高的浇铸温度，且不影响变质元素对共晶硅的细化效果，能够达到复合变质效果。关键词：TiB2颗粒；过共晶铝硅合金；初晶硅相；原位自生；细化II中原工学院硕士论文STUDYONTHEREFINEMENTOFPRIMARYSIPHASEINHYPEREUTECTICAL-SIALLOYBYIN-SITTIB2Major:MaterialsProcessing&EngineeringStudentName:SunXiaodo