稀土变质对al-fe系合金组织及力学性能的影响-effect of rare earth modification on microstructure and mechanical properties of al - fe alloy.docx
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稀土变质对al-fe系合金组织及力学性能的影响-effect of rare earth modification on microstructure and mechanical properties of al - fe alloy
原创性声明本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得内蒙古工业大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:指导教师签名::日期日期:学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:内蒙古工业大学有权将学位论文的全部或部分内容保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘,允许编入有关数据库进行检索,也可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。为保护学校和导师的知识产权,作者毕业后涉及该学位论文的主要内容或研究成果用于发表学术论文须征得内蒙古工业大学就读期间导师的同意,并且版权单位必须署名为内蒙古工业大学方可投稿或公开发表。本学位论文属于必威体育官网网址□,在年解密后适用本授权书。不必威体育官网网址?。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名:指导教师签名::日期日期:内蒙古工业大学硕士学位论文摘要Al-Fe金属间化合物具有优良的耐热、耐磨和抗氧化性能,但对于Al-Fe系合金,由于Al-Fe金属间化合物其形貌呈粗大的针状或片状结构,严重割裂基体和影响合金的力学性能,所以本文主要研究利用富Ce混合稀土改善和提高Al-1wt%Fe、8011A及高铁含量铝铁合金的组织和力学性能。首先添加不同含量的富Ce混合稀土对铝铁合金进行变质处理,其次对合金进行均匀化退火,最后通过冷轧塑性变形工艺细化合金组织、改善富铁相有害形貌,从而有效地提高铝铁合金的力学性能。利用光学显微镜,XRD,SEM及EDS等方法分析金相显微组织、物相组成、元素含量及分布。在对Al-1wt%Fe合金的研究中表明,当富Ce混合稀土的加入量为0.3wt%时变质效果最佳,晶粒明显细化,同时Al-Fe相也得到改善,由最初的片状或针状转变为短杆状或椭球状;经480℃、24h均匀化退火后晶界处针状或杆状Al-Fe相有熔断现象;经冷轧变形后发现晶界处Al-Fe破碎,晶粒再次细化,且随着变形量的增加,Al-Fe相的破碎更加充分,分布也更加均匀。试验证明铸态时未添加稀土时合金抗拉强度为84.03MPa,稀土量为0.3wt%时抗拉强度为86.42MPa;经80%冷轧变形后,含稀土为0.3wt%的合金有最大的抗拉强度值为163.2MPa。在对8011A铝合金的研究表明,其变质效果最佳的富Ce稀土加入量仍然为0.3wt%,由于其他合金元素的加入,其形貌由之前的杆状或针状更多的转变为多边形片状、短杆状或球状;经450℃、24h退火后晶界处富铁亦有熔断的现象,针状的富铁相断为杆状;冷轧变后,晶粒的细化程度进一步提高,在挤压力的作用下晶界处富铁相充分破碎,均匀的弥撒的分布于基体中。实验表明铸态时未添加稀土变质的合金抗拉强度为116.32MPa,稀土量为0.3wt%时抗拉强度为117.46MPa;当经过80%冷轧变形后,含稀土为0.3wt%的合金有最大的抗拉强度值为202.65MPa。在对高铁含量铝铁合金的研究表明,随着铁含量的增加,合金基体中Al-Fe相从短杆状变为长针状或有棱角片状,当Fe含量为6wt%时,变为粗大的针状或雪花状。当富Ce稀土的加入量为0.7wt%和0.9wt%时变质效果最好,合金基体中雪花状、粗板状和大针状的富铁相有明显的减少,且部分转变为细针状、细板状、短杆状和椭球状,退火后Al-Fe相有熔断的现象即针状的Al-Fe断裂为杆状,同时基体中球状的Al-Fe相数量明显增加,说明热处理对Al-Fe有一定的球化效果。关键词:铝合金;稀土变质;富铁相;退火;轧制Ⅰ内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractAl-Feintermetalliccompoundhasexcellentheatresistance,wearresistanceandoxidationresistance,butfortheAl-Febasedalloys,becausethemorphologyofAl-Feintermetalliccompoundiscoarseneedleorflakeanditsplitsmatrixandaffectsthemechanicalpropertiesofalloys.Sothispapermainlystudiedtheeffectofrare-earthmodificationonthemicrostructureandmechanicalpropertiesofAl-Febasedalloys.Firstly,byaddingdifferentamountofCe-richmixedrare-earth(RE)wehavem
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