铌钛铬铝合金的铸态微观组织分析研究

热处理对7075铝合金组织和性能的影响

热处理对7075铝合金组织和性能的影响 摘要：对7075铝合金进行了固溶和单级时效处理，研究了单级时效对铝合金组织和性能的影响，结果表明铝合金经单级时效后纤维组织消失，在晶界处生成第二相粒子。铝合金显微硬度的峰值时效温度为120℃，时间为16h，硬度为220HV。120℃/24h时效后合金的峰值强度为680.5MPa。本研究中主要阐述热处理对7075铝合金组织和性能的影响。 关键词：热处理；7075铝合金；组织性能 引言 近些年来,铝合金的发展历程先后经历了由单一的追求高强度到追求高强耐腐蚀，再到追求高强高韧耐腐蚀性能，又到高强高韧耐腐蚀抗疲劳，最终到现在的追求高淬透性高综合性能五个发展阶段。然后发展方向却集中在以满足高强高韧铝合金的航空航天领域以及适用于各种使用条件的民用铝合金领域。当前对于铝合金强韧化以及耐蚀性的研究已经成为了重中之重，相信随着综合性能的提高，铝合金在国民经济发展中的运用将更加广泛。 1、7xxx系铝合金概述 7xxx铝合金是以Al-Zn-Mg和Al-Zn-Mg-Cu合金为主的一种超高强度铝合金，它是超高系列铝合金的最主要代表，Fe和Si是7xxx铝合金的主要有害杂质。较2xxx高强度铝合金在强度和硬度方面高出许多。属于热处理可强化的合金。该系铝合金具有强度高、密度小、易加工、焊接性能良好等优良特点，并且一般耐蚀性较好，因此在航空航天工业、车辆、建筑、桥梁、工兵装备及大型压力容器方面得到了广泛的应用。现阶段7xxx铝合金的研究主要集中在通过调节合金化元素和优化热处理工艺来得到高强高韧耐腐蚀的综合性能[1]。这也是本文的研究方向的出发点。该系代表合金如7005、7050、7075等。 2、试验材料与方法 试验材料为7075铝合金，将铝合金(尺寸为20mmX20mmX160mm)在盐浴中进行固溶处理，处理工艺为480℃/2h铝合金固溶处理后在试验箱中进行单级时效处理，时效温度分别为100,120,150℃，时效时间为0-48h。 将试样按国标GB/T228-2010用线切割加工成拉伸试样，用酒精超声清洗去除表面油污，在MT810万能试验机上进行拉伸强度测试，取5个试样的平均值;采用

A铝合金显微组织及断口分析

目录 1 绪论 (1) 1.1断口分析的意义 (1) 1.2 对显微组织及断口缺陷的理论分析 (1) 1.3研究方法和实验设计 (3) 1.4预期结果和意义 (3) 2 实验过程 (4) 2.1 生产工艺 (4) 2．1.1 加料 (4) 2.1.2 精炼 (4) 2.1．3 保温、扒渣和放料 (5) 2.1. 4 单线除气和单线过滤 (5) 2.1. 5连铸 (6) 2.2 实验过程 (6) 2.2. 1 试样的选取 (6) 2.2.2 金相试样的制取 (8) 2.2.3 用显微镜观察 (9) 2.3 观察方法 (10) 2.3.1显微组织的观察 (10) 2.3.2 对断口形貌的观察 (11) 3 实验结果及分析 (11) 3.1对所取K模试样的观察 (11) 3.2 金相试样的观察及分析 (12) 3.2.1 对显微组织的观察 (12) 3.2.2 断口缺陷 (15)

结论 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25) 附录 (27)

1 绪论 1.1断口分析的意义 随着现代科技的发展以及现代工业的需求，作为21世纪三大支柱产业的材料科学正朝着高比强度，高强高韧等综合性能等方向发展。长久以来，铸造铝合金以其价廉、质轻、性能可靠等因素在工业应用中获得了较大的发展。尤其随着近年来对轨道交通材料轻量化的要求日益迫切[1]，作为铸造铝合金中应用最广的A356铝合金具有铸造流动性好、气密性好、收缩率小和热裂倾向小，经过变质和热处理后，具有良好的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能和较好的机械加工性能[2-3]，与钢轮毂相比，铝合金轮毂具有质量轻、安全、舒适、节能等，在汽车和航空工业上得到了日益广泛的应用[4]。 然而，由于其凝固收缩，同时在熔融状态下很容易溶入氢，因此铸造铝合金不可避免地包含一定数量的缺陷，比如空隙、氧化物、孔洞和非金属夹杂物等[5-7]。这些缺陷对构件的力学性能影响较大，如含1%体积分数的空隙将导致其疲劳50%，疲劳极限降20%[8-9]。所以研究构件中缺陷的性质、数量、尺寸和分布位置对力学性能的影响具有重要意义[10]。而这些缺陷往往是通过显微组织和断口分析来研究的。 另外，通过显微组织和断口分析所得到的结果可以分析这些缺陷产生的原因，研究断裂机理，比结合工艺过程分析缺陷产生的原因，从而对改进工艺提出一定的有效措施，确定较好的生产工艺，以提高铝合金铸锭的性能。 但关于该合金的微观组织及其断口分析研究较少，研究内容深但不够综合，每篇论文多研究其部分缺陷，断口的获得多为拉伸端口。因此，希望对A356铝合金的断口缺陷有一个较为全面的研究。 1.2 对显微组织及断口缺陷的理论分析 铸件的力学性能与其微观组织有密切联系[11]。A356合金是一个典型的Al-Si-Mg系三元合金，它是Al-Si二元合金中添加镁、形成强化相Mg2Si，通过热处理来显著提高合金的时效强化能力，改善合金的力学性能。A356合金处于α-Al＋Mg2Si＋Si三元共晶系内，其平衡组织为初生α-Al＋（α-Al＋Si）共晶＋

铸钢的金相组织及检验

铸钢的金相组织及检验 一、铸造碳钢的金相组织及检验 （一）铸造碳钢的显微组织 1．铸态组织为铁素体＋珠光体＋魏氏组织。如图8-1、图8-2。 图8-1 ZG230-450铸钢铸态组织(100×) 图8-2 ZG310-570铸钢铸态组织(100×) 铸态组织的形貌和组成相的含量与钢的碳含量有关。碳含量越低的铸钢，铁素体含量越多，魏氏组织的针状越明显、越发达，数量也多。随铸钢碳含量的增加，珠光体量增多，魏氏组织中的针状和三角形的铁素体量减少，针齿变短，量也减少，而块状和晶界上的网状铁素体粗化，含量也增多。若存在严重的魏氏组织，或存在大量低熔点非金属夹杂物沿晶界呈断续网状分布，将使铸钢的脆性显著增加。 2．退火组织为铁素体＋珠光体。铁素体呈细等轴晶。珠光体分布形态随钢的碳含量增加而变化。随钢的碳含量增加，珠光体呈断续网状分布→网状分布→珠光体与铁素体均匀分布，其含量也不断增多。若退火组织中存在残留的铸态组织或组织粗化均属于不正常组织。 3．正火组织为铁素体＋珠光体，分布较均匀，如图8-3。与退火组织相比较，正火组织的组成相更细、更均匀，珠光体含量稍多。若存在残留铸态组织或组织粗化均属不正常组织。 4．调质组织 ZG270-500以上牌号的铸造碳钢可进行调质处理，组织为回火索氏体，见图8-4。若出现未溶铁素体或粗大的回火索氏体属不正常组织。 图8-3 ZG230-450 铸钢正火组织(100 ×) 图8-4 ZG35CrMo铸钢调质组织(650×) 5．几种常用铸造碳钢的组织见表8-1, 表8-1 常用铸造碳钢的组织 铸造碳钢 ZG200-400 ZG230-450 ZG270-500 ZG310-570 ZG340-640 显 微 组 织铸态魏氏组织+块状铁素体+珠光体珠光体+魏氏组织+铁素体珠光体+铁素体 部分铁素体呈网状分布铁素体呈网状分布 退火铁素体+珠光体珠光体+铁素体 珠光体呈断续网状分布珠光体呈网状分布 正火铁素体+珠光体珠光体+铁素体 调质回火索氏体 （二）铸造碳钢的质量检验 铸造碳钢多数用于一般工程，金相检验按照GB/T 8493-1987《一般工程用铸造碳钢金相》标准进行。主要是在金相显微镜下进行显微组织鉴别及晶粒度和非金属夹杂物级别的测定。标准规定金相试样从力学性能试块或试样上切取，特殊情况由供需双方协商决定。 1．显微组织检验试样用2~4％硝酸酒精溶液侵蚀后，在显微镜下按大多数视场确定其组织。对铸态、退火、正火态组织放大100倍观察，对调质态组织在500倍下鉴别。 GB/T 8493-1987标准对ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500, ZG310-577、ZG340-640五种铸钢分别按铸态、退火、正火及调质状态下的正常和非正常组织的特征列表作了文字说明，并列出了标准组织照片，供对照评定。 2．晶粒度测定奥氏体晶粒度和铁素体晶粒度的测定方法，按 GB/T 8493-1987标准的规定执行。被测试样在放大100倍下与标准晶粒度图对照进行评级。若放大倍数为非100倍时，按YB/T 5148标准规定的方

均匀化退火对6056铝合金组织与性能的影响

均匀化退火对6056铝合金组织与性能的影响 宁波科诺铝业有限责任公司，董培纯邱建平李博 摘要：采用热分析技术、扫描电子显微镜、拉伸试验研究均匀化退火处理对于6056铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：6056铝合金铸态组织存在严重的枝晶偏析及明显的非平衡共晶组织，经过540℃×12 h 均匀化退火处理后，枝晶偏析和非平衡共晶组织明显消除，其强度降低、塑性大幅度提高。 关键词：均匀化退火；微观组织；力学性能 The effect of homogenizing annealing on microstructure and properties of 6056 aluminum alloy （Ningbo KENO Aluminum Co.,Ltd，Ningbo 315033，China） Abstract：The influence of homogenizing annealing on microstructure and properties of 6056 aluminum alloy is investigated by heat analysis technology，scan electrical microscope and tensile test. The results show that severe dendritic-segregation and unequilibrium phases exist in its as-cast structure，After 540℃×12h homogenizing annealing treatment，dendrite segregation and unequilibrium eutectic phases eliminate . The strength decrease and the ductility increase obviously. Keywords：Homogenization annealing；Microstructure；Mechanical properties 引言 6056铝合金是广泛应用于汽车和航空领域的一种Al-Mg-Si-Cu合金，其强度比6061铝合金高15%，可焊性、耐腐蚀性能和切削加工性能均优于7075和2024铝合金[1,2]。6056铝合金成分复杂，在半连续铸造过程中，铸锭组织会不同程度地偏离平衡状态，产生严重的枝晶偏析，形成大量的非平衡凝固共晶组织，因此，6056铝合金铸锭必须进行均匀化退火处理，以消除枝晶偏析，同时使合金中非平衡凝固共晶组织溶入基体，最大限度地减少基体中残留的结晶相，提高合金的塑性[3,4]。 均匀化退火处理是6056铝合金获得理想工艺性能和力学性能的关键环节之一。目前国内对于6065铝合金的均匀化退火处理的研究还不充分，本文通过研究均匀化退火对6065铝合金微观组织和性能的影响，为6056铝合金的生产提供试验指导。 试验材料与试验方法 按照表1所示的6056铝合金成分进行配料，使用中频感应炉熔炼，精炼后采用半连续铸造的方法铸成Φ85 mm的铸棒。在铸棒上取样，采用DSC进行热分析试验，得到铸棒中低熔点共晶组织的熔化温度，以确定均匀化退火温度，DSC试验的升温速率5 ℃/min，从室温加热到600 ℃。截取Φ85×100 mm的铸棒进行均匀化退火，均匀化退火温度为540 ℃，保温时间分别是6 h、12 h。从铸态和均匀化退火后的铸棒上切取金相试样，经机械研磨和抛光后，在2 ml HF、3 ml HCl、5 mlHNO3、250 mlH2O 腐蚀液中腐蚀10 s，用清水冲洗干净，然后用酒精擦净吹干，制得的试样采用扫描电子显微镜观察微观组织形貌。将铸态及均

LY12铝合金微观组织在交变磁场作用下组织变化研究_陈革新

L 12铝合金微观组织在交变磁场作用下组织变化研究 陈革新 肖 宏 陈 雷 （燕山大学 机械工程学院 河北 秦皇岛 066004） 摘 要： 通过对LY12铝合金试件在交变磁场作用前后的微观组织变化研究，分析磁处理前后微观组织组成成份变化，进而得出交变磁场导致LY2铝合金组织细化的组织因素及作用机理，发现磁处理技术对铝合金的塑性有所提高，强度变化不大。 关键词： 铝合金；磁处理；组织细化；交变磁场 中图分类号：TG115 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0520073－02 LY12铝合金是非常重要的硬铝合金材料，广泛应用于许多工程领域，目前磁处理的方法主要用于影响金属凝固过程的相变，在改善钢材的残余应力从而改善金属材料性能方面也有涉及，但对于改善固态铝合金材料组织性能方面却研究较少。本文通过对通过强交变磁场处理后的LY12铝合金微观组织进行分析，利用透镜照片从析出相等方面对铝合金的性能变化进行了讨论和研究。 1 强交变磁处理试验 1.1 试验样品制备 试验材料LY12铝合金，其主要化学成分（质量分数，%）为0.5Si 、0.5Fe 、4.6Cu 、0.6Mn 、1.4Mg 、0.3Zn 、0.15Ti 、0.1Hi 、余量Al 。试样尺寸如图1所示，试样经350℃加热，然后随炉缓慢冷却，完全消除残余应力。 图2 Al-Cu-Mg 合金三元相图的等温部分[2] Fig.2 Isothermal section of temary Al-Cu-Mg phase diagram[2] 在本实验中，预拉伸前对材料进行了加热并保温，随着温度升高，会有部分溶质原子（Cu 原子、Mg 原子等）溶入基体相固溶体中，使基体中出现大量空位，虽然进行了一定时间的保温，但并不足以使沉淀相完全溶解，尽管如此，基体相的化学成分仍会发生改变而形成具有大量空位的过饱和固溶体。这样，预拉伸前的原始材料中仍含有一定量的第二相，从而使其随后的高温拉伸变形时力学行为受到第二相与位错相互作用的影响。基体在高温拉伸变形过程中会产生大量的位错，同时基体内会有一些新相伴随着变形过程析出，并且与位错相互作用。经历高温变形后，在降温过图1 试件图程中，逐渐冷却下来的过饱和固溶体，由于溶质原子溶解度的变化，也同Fig1 Test pieces 样会有一些新的析出相产生。 1.2 热塑性变形 利用透射电镜，对LY12合金中沉淀相的典型形貌进行了观察，如图将去除残余应力的试件在WDW3100微机控制电子万能试验机上进行热3所示。从图中可以看到，在基体上存有较细长的“针状”和相对短粗的拉伸塑性变形，该试验机是配备全数字测量控制及自动处理系统的新型试“棒状”析出相，其中针状析出相的分布表现出一定的规律性，析出相见验机。将6个LY12试件分为二组，每组3个试件。退火处理的铝合金LY12最大多呈60°角度。为进一步确定析出相的类型，对其进行了电子衍射分大热变形量可达15％，但由于试件尺寸小，为防止拉裂，各组试件拉伸时析，并对衍射花样进行了标定，如图4所示。 采用相同的速度为0.1mm/min 。拉伸实验中利用万能试验机平头卡头装卡，严格控制变形量为10％，以确保发生塑性变形。为进行实验效果的对比分析，6个试件要求保证相同的变形量和变形温度。 1.3 交变磁处理 实验中设定加热温度为500℃，热塑性成形温度定为400℃～450℃间，主要是考虑到试件在装卡过程中热量会散失，预留一定的热成形温度区间。将进行热塑性变形后的第一组3个试件直接放置于室温环境下进行空冷，保证空冷与磁处理时间相同，均为60分钟，然后通过组织切片，进行金相显微分析；第二组试件在热塑性成形到规定变形量后，通过自制的卡具放置于强交变磁场中进行磁处理。 2 微观组织分析 2.1 金相组织分析 本实验材料LY12属于Al-Cu-Mg 系时效强化合金，自然时效淬火态的LY12主要有强化相CuAl 2（又称相）、Mg 2Al 3（相）、CuMgAl 2（S 相） 图3 LY12铝合金中沉淀相的典型形貌 [1]。图2为Al-Cu-Mg 合金三元相图的等温部分，从该图可知本实验合金Fig.3 Typical TEM morphologies of precipitations in LY12 （图中A 点所示）的平衡组织为固溶体+相CuAl 2+S 相CuMgAl 2 。 Y

工艺参数对3003铝合金组织与 性能的影响

Material Sciences 材料科学, 2018, 8(5), 603-608 Published Online May 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/b55212162.html,/journal/ms https://https://www.wendangku.net/doc/b55212162.html,/10.12677/ms.2018.85071 Effect of Process Parameters on Microstructure and Properties of 3003 Aluminum Alloy Yitan Wang1, Qingsong Dai1,2, Ping Fu1, Mingwei Zhao1 1Guangxi Liuzhou Yinhai Aluminum Co., Ltd., Liuzhou Guangxi 2School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha Hunan Received: May 4th, 2018; accepted: May 20th, 2018; published: May 29th, 2018 Abstract Taking 3003 aluminum alloy as the research object, the effects of cold rolling rate and annealing temperature on the microstructure and properties of the sheet were studied. The results show that the work hardening of 3003 alloy sheet is significant. With the increasing of cold rolling de-formation, the tensile strength and yield strength of alloy plates increase gradually, while the elongation decreases. And during the annealing of the finished product, recovery and recrystalli-zation occur within the alloy. As the annealing temperature increases, the tensile strength and yield strength gradually decrease, and the elongation gradually increases. Keywords 3003 Aluminum Alloy, Cold Rolling Deformation, Annealing Temperature, Microstructure and Properties 工艺参数对3003铝合金组织与 性能的影响 王绎潭1，戴青松1,2，付平1，赵明伟1 1广西柳州银海铝业股份有限公司，广西柳州 2中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙 收稿日期：2018年5月4日；录用日期：2018年5月20日；发布日期：2018年5月29日

18.金属铸锭的组织

第六节金属铸锭的工宏观组织与缺陷 金属的铸态组织包括： 铸态组织包括晶粒的大小、形状和取向，合金元素和杂质的分布以及铸锭中的缺陷如缩孔、气孔等等。 因此应该了解铸锭或铸件的组织及其形成规律,并设法改善铸锭或铸件的组织 对铸件来说，铸态组织直接影响到它的机械性能和使用寿命；对铸锭来说，铸态组织不但影响到它的压力加工性能，而且还影响到压力加工后的金属制品的组织及性能。 一，铸锭三晶区的形成 纯金属铸锭的宏观组织通常由三个晶区所组成 即外表层的细品区，中间的柱状晶区和心部的等轴晶区，如图2-33所示。 根据浇注条件的不同铸锭中晶区的数目及其相对厚度可以改变 ()一表层细晶区 表层细晶区或激冷层的形成： 当高温的金属液体倒入铸型后，结晶首先从型壁处开始。这是由于温度较低的模壁有强烈地吸热和散热作用，使靠近型壁的一薄层液体产生极大地过冷，加上模壁可以作为非均匀形核的基底，因此在此一薄层液体中立即产生大量的晶核，并同时向各个方向生长。由于晶核数目很多，故邻近的晶粒很快彼此相遇，不能继续生长，这样便在靠近模壁处形成一很细的薄层等轴晶粒区。又称为激冷区 表层细晶区的形核率和厚度决定于下列因素： 1.模壁的形核能力以及模壁处所能达到的过冷度大小，后者主要依赖于铸型的表面温 度、铸型的热传导能力和浇注温度等因素。 2.如果铸型的表面温度低，热传导能力好，以及浇注温度较低的话，便可以获得较大

的过冷度，从而使形核率增加，细晶区的厚度即可増大。 3.相反，如果浇注温度髙，铸锭模的散热能力小而使其温度很快升高的活，就可大大 降低晶核数目，细品区的厚度也要减小。 表层细晶区性能厚度及其他： 1.细晶区的晶粒十分细小，组织致密，力学性能很好。 2.但由于细晶区的厚度一般都很薄，有的只有几个毫米厚，因此没有多大的实际意义。()二柱状晶区： 柱状晶区由垂直于模壁的粗大的柱状晶所构成 上述种种原因均使液态金属冷却减慢温度梯度变得平缓： 在表层细晶区形成的同时，一方面模壁的温度由于被液态金属加热而迅速升高，另一方面由于金属凝固后的收缩，使细晶区和型壁脱离，形成一空气层，给液态金属的继续散热造成困难。此外，细品区的形成还释放出了大量的结晶潜热，也使型壁的温度升离，上述种种原因均使液态金属冷却减慢，温度梯度变得平缓，这时开始形成柱状晶区。 这时开始形成柱状晶区这是因为： ●尽管在结晶前沿液体中有适当的过冷度,这一过冷度很小，使之不能生成新的晶核， 但它有利于细晶区靠近液相的某些小晶粒的继续长大，而离柱状品前沿稍远处的液态金属尚处于过热之中，无法另行生核，因此结晶主要靠晶粒的继续长大来进行。 ●垂直于型壁方向散热最快，因而晶体沿其相反方向择优生长成柱状晶。晶体的长大 速度是各向异性的，一次轴方向长大速度最大,但是由于散热条件的影响，因此只有那些一次晶轴垂直于型壁的晶粒长大速度最快，迅速地优先长入液体中，如图2-35所示。

(镁合金铸态和挤压态组织观察)实验指导书

镁合金铸态和挤压态组织观察的操作及组织观察 一、实验目的 1掌握镁合金组织金相制作的方法 2了解镁合金的显微组织特征 二、概述 镁合金的密度是钢的23％，铝的67％，塑料的170％，是金属结构材料中最轻的金属，镁合金的屈服强度与铝合金大体相当，只稍低于碳钢，是塑料的4~5倍，其弹性模量更远远高于塑料，是它的二十多倍，因此在相同的强度和刚度情况下，用镁合金做结构件可以大大减轻零件重量，这点对航空工业，汽车工业，手提电子器材均有重要意义。 镁合金是以金属镁为基，通过添加一些合金元素形成的合金系，通常可分为二元、三元及多组元系合金。二元系如Mg-Al，Mg-Zn，Mg-Mn，Mg-RE，Mg-Zr等；三元系如Mg-Al-Zn，Mg-Al-Si，Mg-Al-RE等；多元系如Mg-Th-Zn-Zr，Mg-Ag-Th-RE-Zr等。因为大多数合金含有不止一种合金元素，所以实际上为了分析问题方便，也为了简化和突出合金中最主要的合金元素，习惯上依据镁与其中的一个主要合金元素，将其划分为二元合金系。 对于AZ31镁合金的腐蚀，早期的研究主要集中在合金元素对腐蚀性能的影响上。近几年来随着加工及表面处理技术的进步，合金耐蚀性的研究越来越集中在通过新型的加工技术（如快速凝固技术、半固态成型技术等）和表面处理技术（如化学转化、阳极氧化、微弧氧化等）来直接或间接的提高AZ31镁合金的耐蚀性能。总而言之提高合金耐蚀性的途径主要从以下几个方面入手：减少镁合金杂质含量，提高镁合金的纯度；采用快速凝固、热处理与合金化改性等方法细化合金组织，使成分均匀化。 因此，了解镁合金组织，对于提高镁合金质量、防止镁合金腐蚀有重要的意义。 三、铸态镁合金的组织 AZ31镁合金属于典型的亚共晶合金，其凝固区间约为60℃，铸造过程中凝固时间短，冷却速度快，因此无论采用何种方式，其凝固收缩均难以补偿，加之Al元素在镁合金中的扩散速度极慢，凝固过程十分复杂，而镁合金组成相的含量、分布、形态、成分等因素与合金的腐蚀性能密切相关。 图1为AZ31镁合金铸态XRD谱图。结合相图（图2）可得，AZ31镁合金相组成为α-Mg固溶体和β-Mg17Al12析出相。 图1 AZ31镁合金铸态XRD谱图

快速凝固铝合金的组织与性能

快速凝固铝合金的组织与性能摘要：速凝固技术；过去对凝固过程的模拟只考虑在熔融状态下的热传导和凝固过程中潜热的释放，很少考虑金属熔体在型腔内必然存在的流动以及金属熔 体在凝固过程中存在的流动，目前，快速凝固技术作为一种研制新型合金材料的 技术一开始研究合金在凝固时的各种组织形态的变化以及如何控制才能到符合 实际生活，生产要求的合金着重研究高的温度梯度和快的凝固速度的快速凝固技术正在走向逐步完善阶段。 快速凝固原理及凝固组织：快速凝固是指通过对合金熔体的快速冷却（≥104-106k/s）或非均质形核备遏制，是合金在很大过冷度下，发生高生长速率（≥1-100cm/s）凝固。由于凝固过程的快冷，起始形核过冷度大，生长速率高是古冶界面偏离平衡，因而呈现出一系列于常规合金不同的组织和结构特征，加快冷却速度和凝固速率所应起的组织及结构特征可以近似用表来表示。 本实验利用真空系统下的金属熔液快速凝固装置，获得高真空后，充入一定压力的惰性气体，熔炼铝合金在熔融状态下以细直径金属液柱方式喷射到铜模具中，液流发生横向铺展并在纯铜模具中快速凝固。由于整个过程的浇注时间在很大程度上被分散、延迟，热耗散可以快速、充分进行，从而可获得层状铝合金。关键词：铜模具；射流沉积；亚稳块体材料；层状复合材料 The Study on the Aluminum Alloy by Rapid Solidification Based on Reciprocate Motion Cooling Model Abstract:Rapid solidification is the way to get the non-steady state metal by the rapid cooling much more fast than the cooling rate for the equilibrium materials, and amorphous, nano-crystalline and some limiting structural or functional materials can be obtained. In this work, jet solidification in the cooling model with the computer controlled reciprocating motion protected under vacuum or inert gas was used to obtain the layer Al alloys. After the Al alloy was molten in a quartz tube, the alloy liquid was jet out of

可锻铸铁铸态组织形态控制的研究

第28卷第2期2006年6月 湘潭师范学院学报(自然科学版)Journal of Xiangtan Normal U niversity(N atural Science Edition) Vol.28N o.2 June.2006 可锻铸铁铸态组织形态控制的研究 1 马跃新1,邓俊彦1,邓芬燕2,邹安全2 (1.中山火炬职业技术学院机械系,广东中山528436;2.湖南科技大学资源工程学院,湖南湘潭411201)摘 要:研究了可锻铸铁白口铸坯凝固组织的差异与控制。通过对白口铸铁态组织中的各种共晶碳化物的形态、数量,白口组织晶粒大小,铸态珠光体组织形态的控制以改善白口组织;并探讨了铸态石墨形态、数量、大小与可锻铸铁铸态组织形态的关系以及对可锻铸铁石墨化退火的影响。 关键词:可锻铸铁;白口组织;共晶碳化物;石墨化 中图分类号:TG14 文献标识码:A 文章编号:1671-0231(2006)02-0044-03 如何获得白口铸态组织是生产可锻铸铁的前提。可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火而得到的。白口组织的特征对石墨化过程及最终组织和性能有很大的影响。由于可锻铸铁原铁水中所含碳硅量较低,凝固时冷却速度较快,含有不同微量元素等,使铸件在结晶过程中形成白口能力是有差别的;同时采用不同的铸型铸造及选用不同的孕育剂,不同的孕育方法处理铁水,也会改变铸态组织。因此对可锻铸铁铸态组织的研究是十分重要的。作者就可锻铸铁中共晶碳化物、白口组织形态、铸态珠光体及铸态石墨进行讨论。1 各种形态的共晶碳化物 可锻铸铁固态石墨化的主要目的之一就是分解共晶碳化物,这类碳化物是不平衡结晶的产物,一般称为共晶渗碳体。可锻铸铁属亚共晶成份,其结晶过程既有奥氏体又有共晶产物,不平衡结晶非常复杂,最典型的铸态组织中渗碳体的形态是蜂窝状莱氏体共晶和板条状渗碳体的组合,如图1 所示。 图1 典型的蜂窝状莱氏体共晶和板条状渗碳体的组合 莱氏体本身是高硬度的,莱氏体含量越多铸铁的硬度也越高[1],莱氏体组织的结晶过程是共晶反应物渗碳体与奥氏体的共同成长,奥氏体形成一个个长园形芯子位于连续渗碳体之中,共析转变时这些园形的奥氏体与枝晶奥氏体一起转变为珠光体,具有片状结构,所以莱氏体组织在室温时是由共晶渗碳体与片状珠光体组成。板条渗碳体共晶组织在结晶过程中渗碳体奥氏体不完全是共同生长而往往是离异共晶生长。结晶的结果渗碳体形成单独的晶粒或很薄的奥氏体层片相间形成类似平行的一些杆状渗碳体。除这两种典型的形态外,铸态白口组织中还有羽毛状渗碳体,长杆状渗碳体,块状渗碳体及针状渗碳体,如图 2、图3所示。44 1收稿日期:2006-01-21 作者简介:马跃新(1958-),男,湖南益阳人,工程师,研究方向:金属材料。

A356铝合金的组织与性能研究

A356铝合金的组织与性能研究 目录 摘要 (2) Abstract (2) 1 绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 铝及其合金概述 (1) 1.3 热处理工艺 (2) 1.4 A356铝合金研究现状 (3) 1.5 主要内容 (4) 2 实验方法及过程 (4) 2.1 合金成分 (4) 2.2 试样制备和热处理方法 (4) 2.2.1 试样切割 (4) 2.2.2 热处理 (5) 2.3 金相观察 (6) 2.3.1 金相试样的制备 (6) 2.3.2 金相观察 (7) 2.4 力学性能的测试 (7) 2.4.1 硬度测试 (7) 2.4.2 拉伸性能测试 (7) 3 实验结果及分析 (8) 3.1 金相组织观察结果 (8) 3.1.1 热处理前的微观组织 (8) 3.1.2 热处理后的微观组织 (10) 3.2 力学性能分析 (11) 3.2.1 表面硬度 (11) 3.2.2 拉伸性能 (14) 4 结论 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) 百色学院本科毕业论文（设计）诚信保证书 (19)

{TC “摘要”l 1 }摘要：对A356铝合金分别进行金相观察和力学试验，研究其微观组织及性能，同时探讨热处理方式对A356铝合金组织与性能的影响，结果发现枝状晶比较粗大，分布松散，表面硬度、抗拉强度和屈服强度都较低，塑性较好。经一定热处理后，粗大共晶硅熔断形成分布均匀、趋于球化的细小颗粒，除了塑性有所降低外，其他力学性能都有了显著提高。最佳热处理工艺为(560℃+6h)固溶+（180℃+4h)人工时效。 关键词：A356铝合金；固溶处理；时效处理；力学性能；微观组织 Research on Microstructure and Properties of A356 Aluminum Alloy {TC “Abstract”l 1 }Abstract：The microstructures and properties of A356 aluminum alloy were investigated by means of optical metallography and tensile test. Meanwhile, the effects of heat treatment on microstructure were analyzed. The results show that the more coarse dendrites are evenly distributed, the lower hardness, tensile strength, yield strength and the greater plastic are obtained. The coarse dendrites are broken off, uniform distribution and granular after heat treatment. The mechanical properties have significantly improved except for ductility. The optimized solution treatment for 6 hours at 560℃ and aging treatment for 4 hours at 180℃ are recommended. Key words：A356 aluminum alloy; Solid solution treatment; Aging treatment; Mechanical properties; microstructure