Al-Fe合金半固態(tài)成形熱擠壓成形熱處理論文

1、半固態(tài)/熱擠壓Al-Fe合金熱處理強(qiáng)化機(jī)理的研究【摘要】 本課題通過(guò)半固態(tài)擠壓成形和熱擠壓方法制備Al-5.5Fe-4Cu-2Zn-0.5Mn-0.4Mg合金,細(xì)化組織中粗大的針片狀富鐵相,使合金具有更好的性能。為了進(jìn)一步提高合金的力學(xué)性能,對(duì)半固態(tài)擠壓和熱擠壓后的合金采用熱處理方法,研究不同的熱處理工藝對(duì)合金組織和力學(xué)性能的影響。采用了金相分析、SEM等手段分析合金熱處理強(qiáng)化的強(qiáng)化機(jī)理。研究結(jié)果表明：合金經(jīng)過(guò)半固態(tài)成形后,力學(xué)性能從161MPa上升到270MPa。半固態(tài)擠壓成形合金經(jīng)過(guò)T6熱處理后,合金的力學(xué)性能下降。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),半固態(tài)擠壓相當(dāng)于強(qiáng)塑性變形,細(xì)化了脆性針狀或針片狀富鐵相,同時(shí)合

2、金基體中的位錯(cuò)密度增大,而Al3Fe相周圍的位錯(cuò)密度高于基體中的位錯(cuò)密度,Cu元素以這種高密度的位錯(cuò)為通道,向Al3Fe相周圍逐漸聚集,使Al3Fe相周圍出現(xiàn)輕微的的鑲“光圈”現(xiàn)象。合金經(jīng)T6處理后,“光圈”更加明顯,說(shuō)明富Cu相發(fā)生長(zhǎng)大,從而導(dǎo)致合金力學(xué)性能下降。將半固態(tài)成形的合金進(jìn)行T1熱處理,發(fā)現(xiàn)合金的力學(xué)性能得到較大幅度的提高,在165時(shí)效6h時(shí),合金的抗拉強(qiáng)度達(dá)到最高335MPa,提高了24%。在熱擠壓實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)類似的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)熱擠壓成. 更多還原【Abstract】 Heat treatment T1 and T6 have been applied to Al-F

3、e alloy after thixoforming and hot extrusion to investigate the effects of heat treatment on microstructure and mechanical properties in this paper, using OM(Optical Microstructures), SEM(Scanning Electron Microscope) and other methods.The results indicated that after semi-solid extrusion, grains we

4、re much smaller than those after electromagnetic Stirring, but distributed unevenly on the matrix; the Al3Fe was surrounded by a few Cu elements, and . 更多還原 【關(guān)鍵詞】 Al-Fe合金； 半固態(tài)成形； 熱擠壓成形； 熱處理； 【Key words】 Al-Fe Alloy； Semi-solid Formation； Hot Extrusion； Heat Treatment； 摘要 5-6 Abstract 6 第一章 緒論 9

5、-19 1.1 Al-Fe基合金的研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 9-11 1.2 半固態(tài)成型 11-14 半固態(tài)成型原理 11-12 二次加熱理論 12 半固態(tài)成型技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 12-13 擠壓技術(shù)的研究現(xiàn)狀 13-14 1.3 鋁合金熱處理及研究現(xiàn)狀 14-17 固溶處理 14-15 時(shí)效處理 15-17 鑄造鋁合金的熱處理方法 17 1.4 本課題的研究的意義和內(nèi)容 17-19 課題研究的意義 17-18 課題研究的內(nèi)容 18-19 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法 19-27 2.1 實(shí)驗(yàn)材料 19 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 19-21 2.3 合金的熔煉 21 2.4 電磁攪拌工藝 21-23 2.5 半固態(tài)成型

6、 23 2.6 熱擠壓成型 23-24 2.7 熱處理 24-25 2.8 力學(xué)性能實(shí)驗(yàn) 25 2.9 顯微組織觀察 25-26 2.10 差熱分析 26-27 第三章 熱處理對(duì)半固態(tài)鋁鐵合金組織和性能的影響 27-47 3.1 熱處理對(duì)半固態(tài)鋁鐵合金性能的影響 27-28 3.2 固溶處理對(duì)半固態(tài)鋁鐵合金的組織的影響 28-40 固溶處理對(duì)晶粒尺寸的影響 28-30 固溶處理對(duì)合金顯微組織的影響 30-34 固溶處理后半固態(tài)鋁鐵合金的TEM組織 34-39 固溶處理后半固態(tài)鋁鐵合金的DSC曲線分析 39-40 3.3 直接時(shí)效對(duì)半固態(tài)鋁鐵合金組織的影響 40-45 直接時(shí)效對(duì)半固態(tài)鋁鐵合金晶粒尺寸的影響 40 直接時(shí)效對(duì)半固態(tài)鋁鐵合金顯微組織的影響 40-41 直接時(shí)效后半固態(tài)鋁鐵合金的TEM組織 41-45 3.4 本章小結(jié) 45-47 第四章 熱處理對(duì)熱擠壓鋁鐵合金組織和性能的影響 47-57 4.1 熱處