一、新型Al-Sr-RE复合细化变质剂及其在ZL102合金中的作用（论文文献综述）
万辉[1]（2020）在《复合变质Al-30%Si合金组织及加工性能研究》文中研究说明高硅铝合金具有耐磨、耐热、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、焊接性能优良等诸多优点,是制造发动机气缸、活塞以及电子封装等零部件的重要材料,广泛应用于航空航天、机械、汽车、电子等领域。但未变质处理合金组织中粗大、无规则多边形板块初晶硅和长针状共晶硅,严重割裂了基体的连续性,使合金组织分布不均匀,导致合金力学性能显着降低,加工性能恶化。因此,改善合金组织,提高合金综合性能是高硅铝合金获得广泛应用的前提。复合变质和热处理作为合金强化的有效手段有着广阔的研究领域和应用前景。本文采用金相显微镜、XRD衍射仪、拉伸实验、硬度测量等检测分析方法,研究了Sr、B和RE复合变质对Al-30%Si合金的组织和力学性能的影响。采用精密平面磨床、测力仪、扫描电镜、粗糙度测量等实验方法和手段,通过改变磨削参数工件移动速度Vw和磨削深度ap,以磨削力、磨削力比、磨削比能、表面粗糙度、表面形貌为评价指标,研究了复合变质和热处理对Al-30%Si合金磨削加工性能的影响,并对合金磨削机理进行了初步探讨。研究结果如下:（1）Sr、B和RE复合变质显着改善合金组织。枝晶尺寸和二次枝晶间距减小,分布密集的柱状枝晶转变为等轴晶,呈均匀分布;针状和长条状共晶硅变为较为短小的针状或短杆状,甚至颗粒状,均匀弥散分布在基体中;初晶硅由尖角粗大板块状变成五星瓣状或分隔成细小的颗粒状,且棱角钝化。当B和Sr的含量分别保持0.036%和0.044%不变,RE含量为0.8%时,合金组织最为理想。（2）复合变质合金抗拉强度显着提高,与未变质相比提高55%,当RE含量为0.8%时,合金抗拉强度达到最高值90.1MPa。当RE含量为0.8%时,合金伸长率与未变质相比增加66%。当RE加入量为0.8%时,合金塑性最好。（3）磨削力和磨削力比均随ap和Vw增大而增大,磨削比能随ap和Vw增大而减小,且Vw对磨削力的影响比ap大;在相同磨削参数下,复合变质后的铝硅合金磨削力和磨削力比减小,磨削比能增加,当RE加入量为0.8%时,整体磨削力、磨削力比最小,磨削比能最大。Vw对合金表面粗糙度的影响比ap小,ap越大,表面粗糙度越大。相同磨削参数下,与未复合变质相比,复合变质合金表面粗糙度降低44%,当RE含量为0.8%时,表面粗糙度最低。表明Al-30%Si合金复合变质后,呈现出了较好的磨削加工性能。（4）相同磨削参数下,未经热处理合金磨削力和表面粗糙度均为最大;热处理时效时间为10h时,磨削力和表面粗糙度最小,磨削表面加工质量最佳,合金磨削加工性能显着提高。（5）未处理的工件磨削力比最大,其次为复合变质处理,热处理加复合变质处理最小;磨削比能则热处理加复合变质处理最大。（6）磨削表面形貌主要由裂纹、颗粒拔出、初晶硅颗粒破碎、Al基体涂抹、颗粒破碎被挤压入Al基体等形成。
王波,刘让贤,余洪伟,罗伟超,赵文龙[2]（2020）在《Al-5Ti-1B细化剂添加量对含铈铸造铝合金组织和拉伸性能的影响》文中研究表明在添加质量分数0.1%铈的基础上,对比研究Al-5Ti-1B细化剂质量分数（00.4%）对A356铸造铝合金组织及拉伸性能的影响。结果表明:随着Al-5Ti-1B细化剂含量的增加,α-Al树枝晶的平均二次枝晶间距先降后增,当细化剂的质量分数为0.2%时,平均二次枝晶间距最小,为37.3μm;添加适量细化剂能促使共晶硅由狭长纤维状向粗短棒状的转变,从而降低共晶硅的等效直径和长宽比,过量细化剂则会引起共晶硅的尖锐化;添加细化剂后,铝合金的抗拉强度和断后伸长率均提高,且随着细化剂含量的增加呈先增后降的趋势;添加质量分数0.2%细化剂时铝合金的综合变质效果最佳,此时铝合金的拉伸性能最佳,抗拉强度和断后伸长率较未添加细化剂时的分别提高了20.7%和66.7%。
费文潘[3]（2020）在《变质合金Al-Ti-Sr-La对SAl4043焊丝加工性能及焊缝力学性能影响的研究》文中研究表明随着铝合金材料应用领域的扩大和性能指标的提升,对铝合金焊接材料的需求也进一步提高。其中4系合金焊材主要合金元素为Al和Si,Al-Si合金熔点低和结晶温度范围宽,使得该焊材熔化后的流动性好,凝固时的收缩率小,不易产生结晶裂纹,具有优良的抗裂性能和焊接性能。因此,市场对于这种适用性广且焊接性优良的Al-Si系焊材需求旺盛,尤其Si含量为5-6%.wt的SAl4043焊丝市场需求巨大,但是Al-Si合金中粗大的共晶硅组织以及铝硅合金易吸氢的特点一直制约着Al-Si焊材的应用向高标准,高可靠方向发展,同时也对焊材的生产及加工工艺提出了更高的要求。本文从焊丝制备的冶炼工艺入手,通过制备出的新型复合变质合金对传统的铝硅焊丝合金进行细化变质处理,系统的研究了Al-x Ti-y Sr-z La变质合金对优化焊丝合金的显微组织和改善SAl4043铝合金焊丝的加工性能和焊接性能的影响规律,有效提高了焊丝合金组织的纯净度和均匀性,大大改善SAl4043焊丝的可加工性,并为得到高强度、高塑性、低氢焊缝打下坚实基础。通过正交试验法设计9组不同成分配比的Al-x Ti-y Sr-z La中间合金,分别对9种中间合金处理过的铝合金焊丝力学性能、氢含量和显微硬度进行考察,发现Ti、Sr、La三种元素对焊丝不同的性能指标影响程度不同,根据方差分析得出变质合金的最优成分配比为:Al-5Ti-0.5Sr-5La和Al-5Ti-0.5Sr-7.5La。进一步观察Al-5Ti-0.5Sr-5La和Al-5Ti-0.5Sr-7.5La的扫描显微组织,发现起到关键细化作用的Ti Al3颗粒因为稀土La的添加,Ti Al3相尺寸明显减小,平均尺寸约为30-50μm之间,比Al-5Ti中的Ti Al3减小了73%,主要的变质元素Sr都以纤维状的AlxSryLaz混合相存在,变质效率比Al-10Sr中的片状Al4Sr化合物更高效。但是,随着稀土La含量的升高,Ti2Al20La相出现偏聚效应,对中间合金的细化作用有一定的延迟影响。分别经过Al-5Ti-0.5Sr-5La和Al-5Ti-0.5Sr-7.5La变质细化处理的铝合金焊丝的α-Al相由很多细小晶粒以及部分枝晶和等轴晶组成,平均晶粒尺寸分别为32.2μm和41.5μm,共晶硅在Sr元素和稀土La的双重变质作用下,从未变质的针片状形貌转变为细小粒状,并均匀分布在α-Al相的晶界上,共晶硅平均尺寸分别比未变质状态减小了83.8%和87.6%。通过能谱分析发现采用Al-5Ti-0.5Sr-5La中间合金变质的铝硅合金中出现了以AlxSiyFe2La为主要成分的针状富La相,但由于过量的稀土La会促使粗大的硬脆化合物Al4Si2La的产生,当采用Al-5Ti-0.5Sr-7.5La中间合金时,形成另一种块状的富La相。稀土La的能够变质粗大针状的β-Fe相为鱼骨状的α-Fe相,明显改善合金组织形貌,但是,当稀土La超过0.1wt.%时会出现“反噬”现象,即针片状的β-Fe相又出现,导致合金组织性能降低。对Al-5Ti-0.5Sr-5La和Al-5Ti-0.5Sr-7.5La变质处理的焊丝合金和采用该焊丝焊接所得焊缝变质合金Al-Ti-Sr-La对SAl4043焊丝加工性能及焊缝分别进行固体氢含量测试和焊缝气孔率计算和力学性能测试,结果表明,焊丝氢含量和焊缝气孔率有明显的遗传效应。变质处理的焊丝合金焊丝氢含量分别为0.22 m L/100 g Al,0.14 m L/100g Al,相比未变质的焊丝分别降低47.6%和66.7%,未变质的焊丝所得WPP为0.58%,超出允许WPP最大值0.5%,而变质处理的焊丝的WPP值减小了20.7%和36.2%。未经过处理的焊丝所得焊接接头弯曲试样在进行180°正、反弯曲试验结果不合格,且焊缝中心硬度高、塑性差,拉伸过程中容易成为薄弱点而导致断裂,经过变质处理的焊接接头弯曲试验合格,显微硬度最低点位于HAZ区域,与拉伸断裂位置一致,说明变质后焊丝的焊接接头抗拉强度和延伸率明显优于未变质处理的焊缝,所以新型中间合金的加入能有效提高焊接接头的力学性能。
王博[4]（2019）在《合金元素、冶炼工艺对铝硅焊丝氢含量及焊缝性能的影响》文中研究说明铝合金具有优良的比强度、比刚度、耐腐蚀等力学性能与物理性能,被大量用于航空航天、高速列车、舰船等行业。Al-Si焊丝由于具有良好的流动性和焊接适应性而被广泛用于热裂倾向较大的2系、6系铝合金结构的焊接。但是,目前国内生产的Al-Si焊丝由于诸多原因,焊丝质量与先进国家的Al-Si焊丝存在较大差距,特别是在机器人自动化焊接时,无法满足要求,导致我国高端装备制造用铝合金结构的焊接均采用进口焊丝,价格昂贵且售后服务响应慢。本文选择用量大的Al-Si焊丝为研究目标,系统研究了微量合金元素和冶炼工艺对焊丝氢含量、焊缝气孔率、焊丝及焊接接头力学性能和显微组织的影响,为国产焊丝整体质量达到法国萨福SAF焊丝水平,实现Al-Si焊丝国产化做出贡献。首先,研究了冶炼工艺的改进、优化以及Ti、Sr、Ce元素的添加对SAl 4043焊丝组织和力学性能的影响。经过大量的摸索试验表明,通过添加C2Cl6、筛选各组元的最佳配比、优化精炼剂的用量（0.5 wt.%）,同时配合经过干燥处理、流量限定为10 L/min的氩气进行联合精炼,可促使冶炼后熔体的初始氢含量降到最低值0.10 m L/100g Al。冶炼工艺经过改进、优化后,向熔体中分别添加不同的合金元素,仅有Sr元素会随着保温时间的延长发生变质衰退现象;当单独添加0.08 wt.%Ti时,α-Al枝晶得到明显细化,共晶Si相形貌变化不大;当单独添加0.025wt.%Sr时,针状共晶Si相的长宽比明显降低,但α-Al枝晶尺寸基本不变。当向熔体中复合添加0.08 wt.%Ti和0.025 wt.%Sr或0.08 wt.%Ti和0.03 wt.%Ce时,α-Al枝晶得到明显细化的同时,共晶Si相形貌也得到显着改善。Φ9.5 mm、SAl 4043连铸连轧杆的显微组织和力学性能试验结果表明,元素Sr对SAl 4043组织和性能的改善效果明显优于Ce元素。焊丝凝固过程中,Sr元素在共晶反应中主要演变为Al2Si2Sr相,并富集在Si相的前沿,促使共晶Si相由层片状或粗大针状形态转变为细粒状;Ce与Si的原子半径比接近1.65,Ce原子吸附在Si相固-液界面的生长台阶上,诱发孪晶,进而改变共晶Si相形貌。当添加过量的Ce元素时,组织中含Fe相和富Ce相的尺寸和体积分数增加,逐渐恶化焊丝合金的延展性。研究了Sr、Ce元素的单独添加对SAl 4047焊丝组织和性能的影响。研究发现,冶炼工艺经过改进、优化后,在0-0.08 wt.%范围随着焊丝中Sr元素含量的增加,α-Al枝晶柱状化生长,尺寸得到细化;当Sr元素的含量为0.025 wt.%时,初晶Si消失,共晶Si达到完全变质。Ce元素对合金中α-Al枝晶、共晶Si、初晶Si均有细化作用:当Ce元素的含量为0.08 wt.%时,α-Al枝晶尺寸最小,此时共晶Si相依然保持针状结构,尺寸略有降低;当Ce元素的添加量增加到0.8 wt.%时,共晶Si相的细化效果最佳,此时合金中形成大量的富Ce相和针状含Fe相,富Ce相的尺寸、形貌与富Ce相中Ce、Fe元素的质量百分比存在关联。Φ10.0 mm、SAl 4047连铸连拉杆的力学性能试验结果表明,Sr元素对铸杆力学性能的改善作用明显优于Ce元素;在0-0.08 wt.%范围随着Sr含量的增加,合金铸杆的屈服强度线性增大,抗拉强度和伸长率先增加后下降;在0-0.8 wt.%范围内随着Ce元素含量的增加,铸杆质量指数先增加后下降。研究了Sr、Ce元素的单独添加对Al-Si焊丝氢含量以及采用合金化焊丝焊接的6082焊接接头性能和组织的影响。熔体和固体氢含量测试结果表明,冶炼工艺经过改进、优化后,未添加Sr、Ce元素的焊丝氢含量随着Si元素含量的增加而降低;当添加合金元素Sr时,焊丝氢含量随着Sr元素含量的增加而迅速增大,与Al-5Si-0.08Ti焊丝相比,Al-5Si-0.08Ti-0.02Sr焊丝的液、固氢含量分别提高了77.27%和105.41%;与Al-12Si焊丝相比,Al-12Si-0.03Sr焊丝的液、固氢含量分别提高了87.5%和103.33%。与添加Sr元素的焊丝相比,Ce元素在焊丝冶炼、铸造过程中起到了较好的“固氢”“除氢”作用。焊接接头性能试验结果表明,Al-Si-x Sr、Al-Si-y Ce焊丝焊接的钨极氩弧焊（TIG）焊缝气孔率,前者大于0.5%,后者小于0.5%,由于TIG接头的热影响区存在严重的过时效软化,两种焊丝的TIG接头拉伸主要断裂在热影响区,抗拉强度与热输入总量存在线性关系。与TIG相比,熔化极氩弧焊（MIG）热输入较低、气孔敏感性较高,因此Al-Si、Al-Si-x Sr焊丝的MIG接头焊缝区气孔明显增多,拉伸断裂最终发生在焊缝区,断后伸长率降低;Al-Si-y Ce焊丝的MIG接头焊缝区气孔较少,拉伸断裂发生在热影响区。此外,单独添加Sr、Ce元素的TIG、MIG接头弯曲试验均不合格。最后,研究了Sr、Ce元素的复合添加对焊丝氢含量、焊缝气孔率、焊丝和焊接接头性能和组织的影响,Al-5Si-0.08Ti-0.01Sr-0.03Ce焊丝液、固氢含量相比Al-5Si-0.08Ti-0.01Sr分别下降了30.8%和38.5%,Al-5Si-0.08Ti-0.02Sr-0.03Ce焊丝的液、固氢含量均超标;Al-12Si-y Sr-0.08Ce焊丝氢含量的演变规律与复合添加Sr、Ce元素的SAl 4043焊丝基本相同。复合添加Sr、Ce元素的SAl 4043、SAl 4047铸态合金中共晶Si相都达到了完全变质,富Ce相和针状含Fe相的尺寸超过共晶Si相,裂纹容易在富Ce和针状含Fe金属间化合物处萌生和扩展。Φ10.0 mm、Al-Si合金铸杆力学性能试验结果表明,复合添加Sr、Ce元素的铸杆抗拉强度和伸长率都随着Sr元素含量的增加而略有提升;与Al-12Si-y Sr-0.08Ce相比,Al-5Si-0.08Ti-x Sr-0.03Ce铸杆拉伸过程抗拉强度较低、但伸长率较高。焊接接头性能试验结果表明,仅Al-5Si-0.08Ti-0.01Sr-0.03Ce、Al-12Si-0.015Sr-0.08Ce焊丝焊接的MIG焊缝气孔率合格,两种焊丝的MIG接头拉伸断裂都发生在热影响区,抗拉强度基本接近。Al-5Si-0.08Ti-0.01Sr-0.03Ce焊丝的MIG接头弯曲试验合格,Al-12Si-0.015Sr-0.08Ce焊丝的MIG接头弯曲断裂角度与Al-12Si焊丝相比提高了近1倍。此外还分析了影响自动焊用Al-Si焊丝送丝性能的两个关键指标--松弛直径和翘距,研发出了一种可实现粗调、精调调节焊丝松弛直径和翘距的模盒装置,得到了适用于机器人焊接的翘距≤3mm、松弛直径为400～450 mm的自动焊丝。
张东城[5]（2019）在《高强韧铝硅合金的挤压铸造组织和性能研究》文中研究指明我国2018年的汽车产销量占据了全球约1/3的份额,连续10年排名世界第一。而汽车的重量越轻,将节约更多的能源,因此汽车轻量化是当前重要的课题。以铝代钢是汽车轻量化的核心,开发出具有高强度和高韧性的铝合金具有重要意义。目前,对于高强韧铝硅合金的开发及其挤压铸造研究较少,本课题将对此进行深入研究。本课题研究开发了一种新型高强韧铝硅合金Al-9Si-Cu-Zn-Mg（以下简称AS9合金）,同时应用了Ce/La混合稀土和Sr元素对合金组织进行复合变质,采用了挤压铸造的成形方式成形。该高强韧挤压铝硅合金直径5mm的试样铸态室温力学性能可达:抗拉强度297.6MPa,屈服强度235.47MPa,伸长率7.27%。以AS9合金为基础,研究了不同Ce/La混合稀土的添加量以及Sr的加入与否对AS9合金的力学性能和组织的影响。发现随着加入RE含量的增加,AS9合金组织中α-Al的二次枝晶间距得到一定程度的降低以及共晶Si得到细化,但同时会出现更多长针状的富稀土相,将对合金的力学性能产生负面影响。当RE的添加量为0.05wt.%时,AS9合金的力学性能最好。通过对比研究,发现Sr的加入可以将合金组织中的共晶Si由板片状转变成细小的纤维状,使α-Al枝晶数量变多,同时合金的铸态抗拉强度、和伸长率分别提高了20.03MPa和0.17%。研究了挤压压力对铸态AS9-0.05RE合金组织和性能的影响。发现随着挤压压力的施加和增大,AS9-0.05RE合金的致密度和孔隙率分别持续上升和下降,铸件内部的缺陷也得到极大程度的消除;同时改变挤压压力大小并不会改变合金的相组成,AS9-0.05RE合金仍主要由α-Al相和共晶Si相组成,而随着压力从0MPa的增大到200MPa,可以持续细化合金的平均晶粒尺寸和降低第二相体积分数。因此随着挤压压力的增大,AS9-0.05RE合金的力学性能将得到改善。其中挤压压力从0MPa增大到50MPa时,AS9-0.05RE合金的力学性能增强的程度最大,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了24.66%、23.25%和44.25%。研究T6热处理和T1人工时效热处理对AS9（挤压压力为50MPa）的组织和力学性能的影响。发现T6热处理固溶温度和固溶时间分别设置为530℃和3h时,AS9合金的抗拉强度和伸长率分别为357.04MPa和6.80%,兼具了高强度和高韧性。且随着固溶温度的提高,AS9合金中共晶Si的颈缩、熔断、球化和均匀化以及Mg2Si等强化相溶入α-Al的速度变快,可以有效提高合金的力学性能,但温度过高,可能会导致共晶Si粗化,恶化合金力学性能。在仅进行T1人工时效的过程中,过饱和α固溶体会析出细小弥散的Mg2Si和Al2Cu等强化相,使AS9合金的强度得到提升。当T1处理的时效温度和时间分别为155℃和8h时,合金在具有高强度的同时仍具有较好的韧性,抗拉强度和伸长率分别为333.40MPa和5.40%。
孙继鸿[6]（2017）在《高性能过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织与性能的研究》文中指出过共晶Al-Si-Cu-Mg合金具有比强度高、硬度高、线膨胀系数小、耐磨性好、热稳定性好等特点,是一种理想的汽车发动机活塞材料。常规的重力铸造过共晶Al-Si-Cu-Mg合金中粗大的初生Si和片层状的共晶Si对基体有割裂作用,影响合金的性能。因此改变共晶Si和初生Si的形貌进而提高合金性能成为国内外过共晶Al-Si-Cu-Mg合金在应用方面的研究重点。本文利用变质处理、合金化、挤压铸造和热处理等方法改善合金的显微组织,进而提高合金的力学性能。对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金进行变质处理和合金化,研究变质处理和合金化对合金的显微组织及力学性能的影响。研究表明,Sr的加入使合金组织中的粗大片状共晶Si变为细小的纤维状,对挤压铸造合金进行变质处理时,随着P的加入原本挤压铸造时细小块状的初生Si反而长大,合金的抗拉强度及伸长率明显降低,主要是形成的Al-Sr-P影响了变质效果。Sr变质的挤压铸造合金的力学性能较好,抗拉强度为203.67MPa、伸长率为2.95%、硬度113.13HB。Ni、Cr和Mo的加入可以提高合金的力学性能,改善了过共晶Al-Si-Cu-Mg合金的显微组织,合金中的Al-Si-Mn-Fe多元相由花瓣状转变为粒状且弥散分布于基体中,阻碍位错的运动,对基体有一定的钉扎作用。合金化的合金的抗拉强度为231.50MPa、伸长率为2.86%、硬度124.10HB。挤压铸造选取了398MPa、598MPa、796MPa三个不同的挤压力。随着比压增加,初生Si相尺寸逐渐变小后逐渐消失;共晶Si相也得到明显细化,分布均匀,组织中α-Al枝晶明显增加,越来越发达。挤压铸造比压为598MPa时,力学性能最好,合金抗拉强度为231.50MPa,伸长率为2.68%,硬度为124.10HB。研究热处理对挤压铸造Al-17.5Si多元合金显微组织及力学性能的影响。分别改变固溶处理温度和固溶处理时间,Si相在尖端、凹槽处逐渐溶解、粒化,块状初生Si相逐渐细化,球化,棱角和尖端钝化,温度过高或时间过长时Si相出现粗化现象。同时热处理过程中析出的Al2Cu、AlNi相等也发生明显改变,多元合金相在热处理时发生消融现象,减小对基体的割裂作用,热处理对Al-Si-Cu-Mg摩擦磨损性能有较大影响,提高了合金的耐磨性。热处理1h和12h合金力学性能较好,抗拉强度达到274.5MPa和286.67MPa,硬度达到了130.63HB和144.07HB,伸长率达到4.00%和4.32%,且磨损量相近。
邱智华,李云龙,陈欢,陈建春,张国栋,潘春旭[7]（2016）在《新型Al-10Sr-RE中间合金对Al-20Si合金组织及性能的影响》文中进行了进一步梳理研究了新型Al-10Sr-RE中间合金对Al-20Si合金组织及性能的影响。实验结果表明,新型Al-10Sr-RE中间合金主要由α（Al）基体、Al4Sr相和Al11RE3相组成;未经变质处理的Al-20Si合金,初晶硅的尺寸粗大,同时含有大量尖端和棱角,平均晶粒尺寸为79.56μm,尺寸范围为48.54μm98.26μm;添加新型Al-10Sr-RE进行变质处理后,初晶硅的尺寸显着变小,分布趋于均匀,其中在添加Al-10Sr-4RE中间合金变质剂后初晶硅的晶粒尺寸达到最小,平均晶粒尺寸为32.83μm,尺寸范围为16.85μm38.67μm;新型Al-10Sr-RE中间合金的加入提高了Al-20Si合金的抗拉强度和伸长率,其中在添加Al-10Sr-4RE中间合金变质剂后,合金的抗拉强度和伸长率达到最佳值,分别为132.4 Mpa和12.3%。
王正军[8]（2016）在《提升A356铝合金性能及其摩擦磨损行为热疲劳行为的研究》文中研究指明汽车制造发展的必然趋势是轻量化、高效、节能环保,其关键技术是高性能材料,而性能优异的铝合金是满足这种高性能材料最理想化、最现实的选择。当前,我国汽车的铝化率研发应用水平与欧美发达国家相比差距较大,有很大的提升空间。基于此,本课题针对综合性能优异的A356铝合金,主要应用在汽车发动机上的核心部件如缸体、缸盖,通过采取相应措施,进一步优化工艺,提升其性能,以满足缸体、缸盖承受日益增长的高功率密度性能要求。由于发动机在运行过程中,特别是在启动、停车或加速、减速时,迅速加热或冷却必将引起各种瞬态热应力和机械应力相互作用叠加在一起,同时伴有剧烈的摩擦磨损,致使局部区域发生热疲劳现象,严重地影响了发动机的使用寿命,这就要求铝合金应具有更高的耐磨损性能和抗热疲劳性能。为此,进行了铝合金摩擦磨损及热疲劳性能试验的研究,不仅可以充分挖掘材料的潜能,也为扩大铝合金在汽车上的应用,提高我国汽车制造的铝化率发展需求提供坚实的理论基础和重要的实用参考价值。本文主要研究内容及成果如下:（1）由于铸造A356铝合金的力学性能主要取决于组织中α-Al相与共晶Si相,而α-Al相的性能与纯铝相似。因此,为更充分的研究A356铝合金的细化变质,首先对纯铝进行细化研究,采用熔配法合成制备新型Al-5Ti-1B-1RE中间合金晶粒细化剂对其进行细化。从热力学、动力学角度分析自制的Al-5Ti-1B-1RE中间合金细化剂的工艺可行性。研究了合成温度、动态合成、遗传效应试验等工艺对细化剂及纯铝细化效果的影响,并探讨了其细化机理。通过对细化剂进行遗传效应试验处理及动态细化工艺处理可进一步提高纯铝的细化效果,使纯铝晶粒由粗大的柱状晶转变为细小的等轴晶,其抗拉强度σb、伸长率δ细化后分别达到77.82MPa、54.36%,较细化前分别提高了46.83%、132.51%。（2）为达到更佳的力学性能,采用自制的Al-5Ti-1B-1RE中间合金细化剂与Al-10Sr中间合金变质剂对A356铝合金进行常规复合细化变质,确定其最佳添加量分别为0.80%、0.30%。细化变质处理可使A356铝合金中的α-Al相由粗大的枝状晶转变为细小致密的等轴晶,二次枝晶臂间距（SDAS）显着变小。共晶硅形貌由粗大的针片状转变成细小的纤维状,达到完全变质效果。为进一步提升其性能,试验采取了对A356铝合金熔体进行动态细化变质处理、对细化变质剂进行遗传效应试验处理、对A356铝合金进行熔体混合工艺处理以及在A356铝合金基础上,添加Cu、Mn、Ti等不同的合金元素,组成新型铝合金,并对其进行动态复合细化变质处理。通过正交试验优化出新型铝合金最佳的综合力学性能的化学成分:Cu的加入量1.80wt%、Mn的加入量0.30wt%、Ti的加入量0.25wt%。并对新型铝合金进行DSC差热分析及T6热处理后,其抗拉强度、布氏硬度与伸长率分别达到352.45MPa,114.30HB和5.75%,可以较好地满足汽车缸体、缸盖等铸造用铝合金的力学性能要求。（3）研究了铸态A356铝合金、细化变质处理的A356铝合金、新型铝合金及经T6热处理的新型铝合金等四种不同工艺处理的铝合金的摩擦磨损行为及磨损机理。研究表明:随着加载载荷及磨损时间的增加其质量磨损率增加,经T6热处理的新型铝合金质量磨损率最小,耐磨性能最好。其次是新型铝合金,再次是细化变质处理的A356铝合金,而铸态A356铝合金的质量磨损率最大。铝合金的耐磨性不仅仅与摩擦层出现氧化物的多少有关,更主要的是与摩擦层致密性,分布均匀性,与基体结合强度有关。当加载为低载荷时,摩擦层氧化生长速度小于被磨损的速度,导致摩擦层不含氧化物或含微量氧化物,几乎无减磨作用,其磨损机理为磨粒磨损、粘着磨损、塑性挤出磨损共存。当加载为中载荷时,所含氧化物分布较均匀、致密、与基体结合强度较高的摩擦层具有较好的减磨作用,其磨损机理为磨粒磨损、粘着磨损和轻微氧化磨损共存。当加载为高载荷时,尽管含有更多量的氧化物,但此时摩擦层已不再致密,易破裂,所具有的保护作用降低,加之载荷大大增加,其磨损机理为严重的氧化粘着磨损与剥层磨损的复合磨损。（4）研究了四种不同工艺处理的铝合金热疲劳行为及裂纹扩展机理。结果表明:热疲劳裂纹的生长方式主要为孕育、萌生、扩展及失效。在相同的温度幅下,热疲劳试样裂纹萌生寿命从短到长依次为铸态A356铝合金、细化变质处理的A356铝合金、新型铝合金、经T6热处理后的新型铝合金。在不同温度幅下,相同状态的试样,温度幅越大,热疲劳试样裂纹萌生寿命越短。同时发现第二相颗粒的位向对热疲劳裂纹的扩展路径产生重要影响,当裂纹尖端扩展路径与第二相颗粒长轴方向形成小于45°夹角时,裂纹扩展将沿着此第二相颗粒的边缘继续向前扩展。当裂纹尖端扩展路径与第二相颗粒短轴方向形成小于45°夹角时,裂纹将穿过此第二相颗粒,继续向前扩展。裂纹在热应力的作用下,裂纹尖端以锐化→钝化→锐化反复交替变化,裂纹从其尖端间歇式地以扩展→停止→扩展的方式不断地向前行进扩展,直至试样失效。
张鹏[9]（2016）在《高效Al-Sr中间合金变质剂制备工艺及变质效果研究》文中进行了进一步梳理Al-Si合金具有密度低、比强度高、铸造性能及耐腐蚀性好、热膨胀系数低等优点,在航空、航天、汽车、机械等领域广泛应用。Sr作为Al-Si合金的常用变质剂,具有良好的变质效果。Al-10%Sr中间合金中Sr以Al4Sr相存在,Al4Sr相的晶粒尺寸、组织形貌决定了Al-Sr中间合金的力学性能及其变质效果。本课题Al-10%Sr中间合金为研究对象,探讨了挤压铸造制坯后热挤压、超声波熔体处理制坯后热挤压成Al-Sr中间合金的力学性能、显微组织及其变质效果的影响；探讨了超声波熔体处理时间和频率超声波熔体处理对Al-Sr中间合金的力学性能、显微组织及其变质效果的影响。实验结果表明：重力铸造制坯后热挤压成Al-Sr中间合金的伸长率为19.17%,Al-Sr中间合金中Al4Sr相呈块状,尺寸粗大,棱角分明,其等效圆半径为68.3um。挤压铸造制坯后热挤压成Al-Sr中间合金的伸长率可达到24.74%,Al-Sr中间合金中Al4Sr相呈细小颗粒状,其等效圆半径为25.4um。超声波熔体处理制坯后热挤压成Al-Sr中间合金的伸长率可达到25.12%,Al-Sr中间合金中Al4Sr相尺寸更加细小且弥散,其等效圆半径为20.3um。重力铸造制坯后热挤压成Al-Sr中间合金变质孕育期较长,其变质在20min左右达到最佳变质效果；挤压铸造制坯后热挤压和超声波熔体处理制坯后热挤压成Al-Sr中间合金变质孕育期较短,其变质在5min左右达均到最佳变质效果。超声波熔体处理制坯后热挤压成Al-Sr中间合金变质在60min左右依然保持良好变质效果,变质衰退时间较长。超声波熔体处理30s时制备的Al-Sr中间合金的力学性能最佳,其伸长率为8.12%,Al-Sr中间合金中Al4Sr相细小且弥散,其长度在60-560um之间,宽度在20-70um之间。在变质保温时间为20min时,超声波熔体处理30s时制备的Al-Sr中间合金变质效果最佳。22kHZ超声波熔体处理制坯后热挤压成Al-Sr中间合金的伸长率可达到26.73%。Al-Sr中间合金固溶处理消除了热挤压时产生的残余应力,其伸长率可达到27.21%。22kHZ超声波熔体处理制坯后热挤压成Al-Sr中间合金中Al4Sr相最为细小、弥散且均匀分布,其等效圆半径可达到18.4um。Sr变质改变共晶硅的生长方式,将共晶硅由粗大的层片状或针状转变成尺寸细小的珊瑚状,提高了共晶硅分枝。22kHZ超声波熔体处理制坯后热挤压成Al-Sr中间合金变质孕育期最短,变质2min时即获得良好的共晶硅组织。3种超声波频率熔体处理制坯后热挤压成Al-Sr中间合金变质60min时依然保持良好的变质效果。
孙莉[10]（2014）在《Cu、Ce对Al-7Si-0.35Mg合金显微组织和力学性能的影响》文中研究说明Al-7Si-0.35Mg合金可热处理强化，生产工艺简单。该合金抗拉强度较低，铸造组织中有较粗大的针状硅，影响材料的强度与塑性，限制其应用。本文采用控制变量法，研究同时添加Cu、Ce元素及热处理工艺对Al-7Si-0.35Mg合金显微组织及力学性能的影响。为提高铝硅合金力学性能提供参考。主要研究结果如下：1、Al-7Si-0.35Mg合金中添加3.4-3.8%Cu、0.15%Ce，合金T6态抗拉强度提高50%以上，且抗拉强度随Cu含量增加而提高，最高达到395.7MPa。Cu含量超过3.8%时，合金抗拉强度开始下降。添加3.8-4.0%Cu，合金T6态伸长率比Cu含量为3.6%时的降低27%。2、Ce可使铸态合金中的共晶硅从板条状，细化为短杆状、珊瑚状，直至变为细小的颗粒状。热处理后，添加0.15%Ce变质的合金伸长率达到5.5%，比未变质合金提高76%。Ce含量超过0.15%时，合金抗拉强度和伸长率随Ce含量的增加而下降；同时添加3.6%以上Cu及0.3%以上Ce，会生成针状Al9Ce2Cu5Si3相。该多元相无法通过热处理消除，对合金的抗拉强度和伸长率有不利影响。3、Al-7Si-0.35Mg合金铸态耐蚀性能随Cu含量增加而逐渐减弱。热处理后，添加3.6%Cu的合金腐蚀速率与Cu含量为3.4%时相差较小，仅增加5%。Cu含量超过3.6%后，该合金热处理态腐蚀速率明显增快。在本实验范围内，添加0.15%Ce时，Al-7Si-0.35Mg-3.6Cu合金腐蚀速率达到最低值；Ce含量超过0.15%，该合金腐蚀速率随Ce含量的增加而增快。综合上述结论，Al-7Si-0.35Mg合金中Cu、Ce元素优化的添加量分别为3.6%和0.15%。4、Al-7Si-0.35Mg-3.6Cu-0.15Ce合金的热处理优化工艺为505℃/12h+淬火+160℃/10h。该合金时效后的布氏硬度较铸态提高72%，抗拉强度为403Mpa，伸长率为7.9%。固溶处理使铸态组织中偏析于晶界的Cu、Ce元素大部分固溶到（Al）基体中，且分布均匀。时效过程弥散析出Al2Cu相，起沉淀强化作用。合金断裂方式由脆性断裂转变为塑性较好的准解理断裂。5、低压铸造的Al-7Si-0.35Mg-3.6Cu-0.15Ce合金铸件布氏硬度比重力铸造件提高9%，抗拉强度提高5.5%，伸长率提高32%。热处理后，低压铸造合金T6态抗拉强度为410Mpa，伸长率为9.6%。其抗拉强度和伸长率均比重力铸造的高，伸长率约提高19%。热处理态低压铸造的新研合金与同状态改性前合金相比：抗拉强度提高20.6%，伸长率降低4%。
二、新型Al-Sr-RE复合细化变质剂及其在ZL102合金中的作用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型Al-Sr-RE复合细化变质剂及其在ZL102合金中的作用（论文提纲范文）
（1）复合变质Al-30%Si合金组织及加工性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 铝硅合金细化变质处理 |
| 1.2.1 Na变质铝硅合金 |
| 1.2.2 Sr变质铝硅合金 |
| 1.2.3 B细化铝硅合金 |
| 1.2.4 RE变质铝硅合金 |
| 1.2.5 复合变质铝硅合金 |
| 1.3 热处理铝硅合金研究现状 |
| 1.4 铝硅合金加工性能研究现状 |
| 1.4.1 铝硅合金切削加工研究现状 |
| 1.4.2 铝硅合金磨削加工研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 复合变质对Al-30%Si合金组织及力学性能研究 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 材料配比 |
| 2.1.2 合金熔炼及复合变质处理 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 金相实验 |
| 2.2.2 XRD实验 |
| 2.2.3 拉伸实验 |
| 2.2.4 硬度实验 |
| 2.3 金相组织分析 |
| 2.3.1 Sr、B和 RE复合变质对α(Al)相的影响 |
| 2.3.2 Sr、B和RE复合变质对共晶硅的影响 |
| 2.3.3 Sr、B和RE复合变质对初晶硅的影响 |
| 2.4 XRD物相分析 |
| 2.5 力学性能分析 |
| 2.5.1 合金抗拉强度分析 |
| 2.5.2 合金硬度分析 |
| 本章小结 |
| 第3章 复合变质Al-30%Si合金磨削加工性能研究 |
| 3.1 实验过程 |
| 3.1.1 磨削加工试样 |
| 3.1.2 磨削平面磨床 |
| 3.1.3 磨削力测量装置 |
| 3.1.4 磨削表面形貌观察 |
| 3.1.5 磨削加工表面粗糙度测量 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.3 磨削性能分析 |
| 3.3.1 磨削力与磨削力比分析 |
| 3.3.2 磨削比能分析 |
| 3.3.3 磨削加工表面粗糙度分析 |
| 3.3.4 磨削表面形貌分析 |
| 本章小结 |
| 第4章 热处理复合变质Al-30%Si合金磨削加工性能研究 |
| 4.1 实验过程 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.3 磨削性能分析 |
| 4.3.1 磨削力与磨削力比分析 |
| 4.3.2 磨削比能分析 |
| 4.3.3 磨削加工表面粗糙度分析 |
| 4.3.4 磨削表面形貌分析 |
| 4.4 磨削表面形貌形成机理 |
| 本章小结 |
| 结语 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（2）Al-5Ti-1B细化剂添加量对含铈铸造铝合金组织和拉伸性能的影响（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 试样制备与试验方法 |
| 2 试验结果与讨论 |
| 2.1 显微组织 |
| 2.2 第二相形貌及微区成分 |
| 2.3 共晶硅尺寸 |
| 2.4 拉伸性能 |
| 3 结论 |
（3）变质合金Al-Ti-Sr-La对SAl4043焊丝加工性能及焊缝力学性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Al-Si系焊丝的研究现状 |
| 1.2.1 Al-Si焊丝的分类及应用 |
| 1.2.2 SAl4043 焊丝生产工艺 |
| 1.3 铝硅合金细化变质剂的研究现状 |
| 1.3.1 铝硅合金中α-Al相细化的研究 |
| 1.3.2 铝硅合金中共晶硅变质的研究 |
| 1.3.3 铝硅合金中杂质Fe的研究 |
| 1.3.4 铝硅合金中氢的研究 |
| 1.4 新型复合变质合金的性能需求及四元合金的设计 |
| 1.5 元素Ti、Sr、La对铝硅合金优化的研究 |
| 1.5.1 Ti元素对铝硅合金的细化机理 |
| 1.5.2 Sr元素对铝硅合金的变质作用 |
| 1.5.3 稀土La对铝硅合金的变质及净化作用 |
| 1.6 本课题的研究意义及研究内容 |
| 1.6.1 本课题的研究意义 |
| 1.6.2 本课题的研究内容 |
| 第二章 试验方法及试验内容 |
| 2.1 正交试验法 |
| 2.1.1 正交试验简介 |
| 2.1.2 试验结果分析方法 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.2.1 6082 铝合金母材成分及性能 |
| 2.2.2 中间合金和焊丝制备原材料 |
| 2.3 Al-xTi-ySr-zLa中间合金和SAl4043 焊丝的制备 |
| 2.3.1 Al-xTi-ySr-zLa中间合金的制备方法 |
| 2.3.2 新型SAl4043 焊丝的制备方法 |
| 2.3.3 焊接设备及焊接工艺 |
| 2.4 焊丝及焊缝化学成分及显微组织分析 |
| 2.4.1 直读光谱分析 |
| 2.4.2 金相试样制备及显微分析 |
| 2.4.3 扫描电镜观察和能谱分析 |
| 2.5 焊丝含氢量及力学性能分析 |
| 2.5.1 焊丝含氢量测试分析 |
| 2.5.2 焊丝拉伸试验 |
| 2.6 焊缝气孔率及焊接接头力学性能测试 |
| 2.6.1 焊缝气孔率测试分析 |
| 2.6.2 焊接接头拉伸、弯曲及硬度测试 |
| 第三章 Al-x Ti-y Sr-z La中间合金的正交优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同添加量的Ti、Sr、La对焊丝合金组织性能的影响 |
| 3.2.1 Ti元素对SAl4043 焊丝合金组织性能的影响 |
| 3.2.2 Sr元素对SAl4043 焊丝合金组织性能的影响 |
| 3.2.3 La元素对SAl4043 焊丝合金组织性能的影响 |
| 3.3 正交实验方案 |
| 3.4 正交实验结果分析 |
| 3.4.1 焊丝合金抗拉强度指标的分析 |
| 3.4.2 焊丝合金延伸率指标的分析 |
| 3.4.3 焊丝合金硬度指标的分析 |
| 3.4.4 焊丝合金氢含量指标的分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 新型中间合金对SAl4043 焊丝显微组织和力学性能的影响 |
| 4.1 新型中间合金显微组织分析 |
| 4.1.1 Al-5Ti-0.5Sr-5La中间合金显微组织 |
| 4.1.2 Al-5Ti-0.5Sr-7.5La中间合金显微组织 |
| 4.2 新型中间合金对SAl4043 焊丝合金铸态显微组织影响 |
| 4.2.1 新型中间合金对α-Al相的细化作用 |
| 4.2.2 新型中间合金对共晶Si的变质作用 |
| 4.2.3 新型中间合金对Fe相的变质作用 |
| 4.3 新型中间合金对SAl4043 焊丝合金力学性能影响 |
| 4.3.1 新型中间合金对SAl4043 焊丝合金铸杆断口形貌的影响 |
| 4.3.2 新型中间合金对SAl4043 焊丝合金力学性能的影响 |
| 4.4 新型中间合金对SAl4043 焊丝合金氢含量的影响 |
| 4.4.1 新型中间合金对SAl4043 焊丝合金固体氢含量的影响 |
| 4.4.2 新型中间合金对SAl4043 焊丝合金降氢机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 新型中间合金对MIG焊缝组织及性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 新型中间合金对MIG焊接接头显微组织的影响 |
| 5.3 新型中间合金对MIG焊缝气孔率的影响 |
| 5.4 新型中间合金对MIG焊接接头力学性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）合金元素、冶炼工艺对铝硅焊丝氢含量及焊缝性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝硅系合金焊丝的研究现状 |
| 1.2.1 铝合金焊丝的分类 |
| 1.2.2 Al-Si合金焊丝的生产工艺 |
| 1.3 Al-Si合金中Si相研究现状 |
| 1.3.1 Al-Si合金中Si相的生长机制 |
| 1.3.2 Al-Si合金中Si相的细化方法 |
| 1.3.3 Al-Si合金变质细化机理 |
| 1.4 Al-Si焊丝合金中氢的研究 |
| 1.4.1 氢的产生及气孔在铸件、焊缝中的形成 |
| 1.4.2 气孔对铝合金铸件和焊缝性能的影响 |
| 1.4.3 合金化处理对Al-Si合金吸氢倾向的影响 |
| 1.5 本文选题依据和研究内容 |
| 第二章 研究方法与试验内容 |
| 2.1 研究技术路线 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.2.1 母材的选择 |
| 2.2.2 Al-Si焊丝合金的制备 |
| 2.2.3 冶炼工艺改进、优化研究 |
| 2.3 Al-Si焊丝合金性能测试 |
| 2.3.1 焊丝合金氢含量测试分析 |
| 2.3.2 焊丝合金熔化特性测试 |
| 2.3.3 成品焊丝送丝性能测试 |
| 2.4 6082-T6 焊接接头制备及其性能测试 |
| 2.4.1 焊接接头制备 |
| 2.4.2 焊接接头性能测试 |
| 2.5 Al-Si焊丝和接头显微组织及成分分析 |
| 2.5.1 金相试样制备及组织观察 |
| 2.5.2 扫描电镜分析 |
| 第三章 冶炼工艺改进、优化及合金元素对SAl4043 焊丝组织与性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 焊丝合金冶炼工艺改进、优化 |
| 3.3 熔体保温静置过程中合金化元素的烧损 |
| 3.4 Ti、Sr、Ce对 SAl 4043 焊丝合金显微组织的影响 |
| 3.4.1 Ti对SAl 4043 焊丝合金铸态显微组织的影响 |
| 3.4.2 Sr对SAl 4043 焊丝合金铸态显微组织的影响 |
| 3.4.3 Ce对SAl 4043 焊丝合金铸态显微组织的影响 |
| 3.4.4 Sr、Ce对 Al-5Si-0.08Ti连铸连轧杆组织的影响 |
| 3.5 Ti、Sr、Ce对 SAl4043 焊丝合金力学性能的影响 |
| 3.6 Ti、Sr、Ce对 SAl4043 焊丝合金的变质机理分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 Sr、Ce对 SAl4047 焊丝显微组织以及力学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Sr、Ce对 SAl4047 焊丝合金熔化特性的影响 |
| 4.3 Sr、Ce对 SAl4047 焊丝合金铸态显微组织的影响 |
| 4.3.1 Sr对SAl4047 焊丝合金铸态显微组织的影响 |
| 4.3.2 Ce对SAl4047 焊丝合金铸态显微组织的影响 |
| 4.4 Sr、Ce对 SAl4047 焊丝合金力学性能的影响 |
| 4.4.1 Sr对SAl4047 焊丝合金力学性能及断口形貌的影响 |
| 4.4.2 Ce对SAl4047 焊丝合金力学性能及断口形貌的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Sr、Ce对 SAl4043、4047 焊丝氢含量和焊缝质量的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Sr、Ce对 SAl4043、4047 焊丝合金氢含量的影响 |
| 5.2.1 Sr、Ce对 SAl4043、4047 焊丝熔体RPT定性测氢结果的影响 |
| 5.2.2 Sr、Ce对 SAl4043、4047 焊丝定量测氢结果的影响 |
| 5.2.3 Sr、Ce对 SAl4043、4047 焊丝氢含量影响的机理分析 |
| 5.3 Sr、Ce对6082 氩弧焊接头质量的影响 |
| 5.3.1 Sr、Ce对6082 氩弧焊焊缝气孔率的影响 |
| 5.3.2 Sr、Ce对6082 氩弧焊接头静载力学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 Sr、Ce元素复合添加对SAl4043、4047 自动焊丝送丝性以及焊缝质量的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Sr、Ce复合变质对焊丝合金氢含量的影响 |
| 6.3 Sr、Ce复合变质对SAl4043、4047 焊丝铸态显微组织的影响 |
| 6.3.1 Sr、Ce复合变质对SAl4043 焊丝铸态显微组织的影响 |
| 6.3.2 Sr、Ce复合变质对SAl4047 焊丝铸态显微组织的影响 |
| 6.4 Sr、Ce复合变质对焊丝合金力学性能及断口形貌的影响 |
| 6.5 Sr、Ce复合变质对SAl4043、4047 成品焊丝送丝性能的影响 |
| 6.5.1 Sr、Ce复合变质对SAl4043 焊丝送丝性相关性能的影响 |
| 6.5.2 复合变质SAl4043、4047 成品焊丝层绕特性的优化 |
| 6.6 Sr、Ce复合变质对6082 焊接接头质量的影响 |
| 6.6.1 Sr、Ce复合变质对MIG焊接的焊缝气孔率的影响 |
| 6.6.2 Sr、Ce复合变质对MIG焊接的焊接接头力学性能的影响 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）高强韧铝硅合金的挤压铸造组织和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 挤压铸造在铝合金上的应用 |
| 1.3 铝硅合金的变质 |
| 1.4 高强韧铝合金的研究现状 |
| 1.5 课题来源及研究内容 |
| 2 试验材料制备和试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验材料制备 |
| 2.3 试验工艺 |
| 2.4 显微组织的观察分析和性能的检测 |
| 3 Ce/La混合稀土以及Sr对 AS9 合金组织和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 RE含量对挤压AS9 合金组织和性能的影响 |
| 3.3 Sr对 AS91 合金组织和性能的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 挤压压力对AS91合金的组织和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 挤压压力对AS91 合金性能的影响 |
| 4.3 挤压压力对AS91 合金组织的影响 |
| 4.4 小结 |
| 5 热处理对挤压铸造AS9合金组织和性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 T6 热处理对AS9 合金组织和性能的影响 |
| 5.3 人工时效对AS9 合金组织和性能的影响 |
| 5.4 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间的主要成果 |
（6）高性能过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究动态及水平 |
| 1.2.1 Al-Si-Cu-Mg合金的发展现状 |
| 1.2.2 挤压铸造 |
| 1.3 铝硅合金的变质 |
| 1.3.1 锶变质 |
| 1.3.2 稀土变质 |
| 1.3.3 复合变质 |
| 1.4 合金元素对Al-Si-Cu-Mg合金的影响 |
| 1.5 热处理对Al-Si合金的影响 |
| 1.5.1 固溶处理 |
| 1.5.2 时效处理 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 合金的制备 |
| 2.2.1 合金熔炼 |
| 2.2.2 变质处理 |
| 2.2.3 合金化 |
| 2.2.4 挤压铸造 |
| 2.2.5 热处理 |
| 2.3 合金的显微组织观察 |
| 2.3.1 组织观察 |
| 2.3.2 定量金相分析 |
| 2.4 合金的力学性能测试 |
| 2.4.1 拉伸性能测试 |
| 2.4.2 硬度测试 |
| 2.4.3 耐磨性能测试 |
| 第3章 变质处理及合金化对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金显微组织及力学性能的影响 |
| 3.1 变质处理对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织及力学性能的影响 |
| 3.1.1 变质处理对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金力学性能的影响 |
| 3.1.2 变质处理对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织的影响 |
| 3.2 合金化对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织及力学性能的影响 |
| 3.2.1 合金化对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金力学性能的影响 |
| 3.2.2 合金化对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织的影响 |
| 第4章 挤压铸造对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织及力学性能的影响 |
| 4.1 重力铸造和挤压铸造过共晶Al-Si-Cu-Mg合金的性能 |
| 4.2 重力铸造和挤压铸造过共晶Al-Si-Cu-Mg合金的组织 |
| 4.3 比压对挤压铸造过共晶Al-Si-Cu-Mg合金性能的影响 |
| 4.4 比压对挤压铸造过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织的影响 |
| 第5章 热处理对挤压铸造Al-17.5Si多元合金组织及性能的影响 |
| 5.1 固溶处理对挤压铸造Al-17.5Si合金力学性能的影响 |
| 5.1.1 固溶温度对挤压铸造Al-17.5Si合金Si相形貌的影响 |
| 5.1.2 固溶温度对挤压铸造Al-17.5Si合金Si相形貌影响机理分析 |
| 5.1.3 固溶时间对挤压铸造Al-17.5Si合金Si相形貌的影响 |
| 5.1.4 固溶时间对挤压铸造Al-17.5Si合金Si相形貌影响机理分析 |
| 5.2 短流程热处理对挤压铸造多元Al-17.5Si合金组织及性能的影响 |
| 5.2.1 短流程热处理对挤压铸造多元Al-17.5Si合金力学性能的影响 |
| 5.2.2 短流程热处理对挤压铸造多元Al-17.5Si合金磨擦磨损性能的影响 |
| 5.2.3 短流程热处理对挤压铸造多元Al-17.5Si合金显微组织的影响 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（7）新型Al-10Sr-RE中间合金对Al-20Si合金组织及性能的影响（论文提纲范文）
| 1 实验部分 |
| 1.1 实验原料 |
| 1.2 实验方法 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 Al-10Sr-RE中间合金的结构特征 |
| 2.2 Al-10Sr-RE中间合金对Al-20Si合金组织的影响 |
| 2.3 Al-10Sr-RE中间合金对Al-20Si合金力学性能的影响 |
| 3 结论 |
（8）提升A356铝合金性能及其摩擦磨损行为热疲劳行为的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与选题意义 |
| 1.2 铝硅合金的应用 |
| 1.3 提升A356铝合金性能的途径 |
| 1.3.1 α-Al晶粒细化处理 |
| 1.3.2 共晶硅变质处理 |
| 1.3.3 提升A356铝合金力学性能的方法及措施 |
| 1.4 铝合金摩擦磨损行为的研究现状 |
| 1.4.1 摩擦磨损行为的研究意义 |
| 1.4.2 铝合金磨损行为的研究现状 |
| 1.5 铝合金热疲劳行为的研究现状 |
| 1.5.1 铝合金热疲劳行为的研究意义 |
| 1.5.2 铝合金热疲劳行为的研究进展 |
| 1.6 课题研究的目的、意义和内容 |
| 1.6.1 研究目的和意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第二章 试验方法及分析手段 |
| 2.1 试验研究技术路线 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验设备 |
| 2.2.3 熔炼工艺 |
| 2.3 差热分析 |
| 2.4 合金T6热处理 |
| 2.5 摩擦磨损试验 |
| 2.5.1 磨损设备及试样制备 |
| 2.5.2 磨损试验过程及参数 |
| 2.6 热疲劳试验 |
| 2.6.1 热疲劳试验设备及试样形状 |
| 2.6.2 LRP1200型冷热疲劳试验机具体操作过程 |
| 2.6.3 热疲劳裂纹长度的测量方法及规定 |
| 2.7 合金力学性能性能测试 |
| 2.7.1 拉伸测试 |
| 2.7.2 硬度测试 |
| 2.7.3 冲击韧度测试 |
| 2.8 合金的组织结构表征 |
| 2.8.1 金相组织分析 |
| 2.8.2 共晶硅及二次枝晶臂间距测量 |
| 2.8.3 化学成分分析 |
| 2.8.4 XRD分析 |
| 2.8.5 SEM分析 |
| 2.8.6 TEM分析 |
| 第三章 Al-5Ti-1B-1RE中间合金体系的优化与设计 |
| 3.1 不同温度下，熔配法合成Al-5Ti-1B-1RE中间合金结果与分析 |
| 3.1.1 反应热力学分析 |
| 3.1.2 结晶动力学分析 |
| 3.1.3 Al-5Ti-1B-1RE中间合金中第二相粒子分析 |
| 3.1.4 不同合成温度下细化剂细化效果分析 |
| 3.2 不同细化剂细化分析 |
| 3.2.1 不同细化剂细化效果分析 |
| 3.2.2 不同细化剂的细化性能分析 |
| 3.3 Al-5Ti-1B-1RE中间合金细化机理分析 |
| 3.4 动态合成工艺对制备Al-5Ti-1B-1RE中间合金中第二相粒子的影响 |
| 3.5 遗传效应对Al-5Ti-1B-1RE中间合金中第二相粒子的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 A356铝合金熔体添加元素的行为 |
| 4.1 细化变质A356铝合金分析 |
| 4.1.1 细化变质剂的物相组成分析 |
| 4.1.2 细化变质处理方法分析 |
| 4.1.3 细化变质效果分析 |
| 4.2 动态处理工艺对细化变质效果的影响 |
| 4.3 遗传效应试验对细化变质效果的影响 |
| 4.4 熔体混合处理对细化变质效果的影响 |
| 4.4.1 熔体混合细化变质处理工艺 |
| 4.4.2 细化变质效果分析 |
| 4.4.3 熔体混合细化变质机理分析 |
| 4.5 细化变质处理中除氧、除氢分析 |
| 4.6 共晶硅变质机理分析 |
| 4.6.1 共晶硅的异质形核理论 |
| 4.6.2 未变质共晶Si的生长机制分析 |
| 4.6.3 变质共晶Si的生长机制分析 |
| 4.7 合金元素及细化变质对A356铝合金性能的影响 |
| 4.7.1 正交试验优化合金 |
| 4.7.2 极差分析 |
| 4.7.3 方差分析 |
| 4.7.4 优化结果与分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 铝合金摩擦磨损行为及磨损机理的研究 |
| 5.1 不同载荷条件下铝合金的摩擦磨损行为 |
| 5.1.1 铝合金的力学性能 |
| 5.1.2 不同加载载荷对四种不同工艺处理的铝合金磨损率的影响 |
| 5.1.3 不同加载载荷对四种不同工艺处理的铝合金磨损表面形貌的影响 |
| 5.2 不同磨损时间条件下铝合金的摩擦磨损行为 |
| 5.2.1 磨损时间对四种不同工艺处理的铝合金质量磨损率的影响 |
| 5.2.2 磨损时间对四种不同工艺处理的铝合金磨损表面形貌的影响 |
| 5.3 四种不同工艺处理的铝合金磨损特征及分析 |
| 5.3.1 四种不同工艺处理的铝合金磨损剖面形貌特征 |
| 5.3.2 四种不同工艺处理的铝合金摩擦系数 |
| 5.3.3 磨屑形貌及成分分析 |
| 5.3.4 磨损剖面显微硬度 |
| 5.4 不同工艺处理的铝合金磨损机理 |
| 5.5 本章结论 |
| 第六章 铝合金热疲劳行为及裂纹扩展机理的研究 |
| 6.1 热疲劳裂纹生长分析 |
| 6.2 热疲劳裂纹的孕育期 |
| 6.3 热疲劳裂纹萌生及影响因素 |
| 6.3.1 热疲劳裂纹萌生 |
| 6.3.2 热裂纹萌生的影响因素 |
| 6.4 热疲劳裂纹扩展 |
| 6.4.1 热疲劳裂纹扩展的影响因素 |
| 6.4.2 热疲劳裂纹扩展机理 |
| 6.5 本章结论 |
| 第七章 结论与创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间发表论文及其科研成果 |
（9）高效Al-Sr中间合金变质剂制备工艺及变质效果研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景以及意义 |
| 1.2 铝合金变质剂的应用 |
| 1.2.1 Al-Sr中间合金变质剂的应用 |
| 1.2.2 铝锶复合变质剂的发展 |
| 1.2.3 Al-Sr合金组织形态对变质效果的影响 |
| 1.2.4 Al-Sr中间合金制备工艺 |
| 1.2.5 Al-Sr中间合金存在的问题 |
| 1.3 挤压铸造成形技术的发展 |
| 1.4 超声波在铸造生产过程中的应用 |
| 1.4.1 超声波熔体处理方式 |
| 1.4.2 超声波处理合金熔体 |
| 1.4.3 超声波处理细化晶粒机理 |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验原材料 |
| 2.2 实验设备及材料制备 |
| 2.2.1 Al-Sr中间合金的制备 |
| 2.2.2 Al-Sr中间合金变质 |
| 2.3 显微组织观察分析 |
| 2.4 力学性能测试 |
| 第3章 制备工艺对Al-Sr中间合金组织性能及变质效果的影响 |
| 3.1 Al-Sr中间合金组织性能及变质效果 |
| 3.1.1 重力铸造对Al-Sr中间合金力学性能的影响 |
| 3.1.2 重力铸造对Al-Sr中间合金显微组织的影响 |
| 3.1.3 重力铸造后热挤压成Al-Sr中间合金的变质效果 |
| 3.2 挤压铸造对Al-Sr中间合金力学性能与显微组织的影响 |
| 3.2.1 挤压铸造对Al-Sr中间合金力学性能的影响 |
| 3.2.2 挤压铸造对Al-Sr中间合金显微组织的影响 |
| 3.3 超声波熔体处理对Al-Sr中间合金力学性能与显微组织的影响 |
| 3.3.1 超声波熔体处理对Al-Sr中间合金力学性能的影响 |
| 3.3.2 超声波熔体处理对Al-Sr中间合金显微组织的影响 |
| 3.4 制备工艺对Al-Sr中间合金变质效果的影响 |
| 3.4.1 制备工艺Al-Sr中间合金变质5min时ZL102合金显微组织 |
| 3.4.2 制备工艺Al-Sr中间合金变质20min时ZL102合金显微组织 |
| 3.4.3 制备工艺Al-Sr中间合金变质60min时ZL102合金显微组织 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超声熔体处理工艺参数对Al-Sr中间合金组织性能及变质效果的影响 |
| 4.1 超声波熔体处理时间对Al-Sr中间合金变质效果的影响 |
| 4.1.1 超声波熔体处理时间对Al-Sr中间合金性能的影响 |
| 4.1.2 超声波熔体处理时间对Al-Sr中间合金组织的影响 |
| 4.1.3 超声波熔体处理时间对Al-Sr中间合金变质效果的影响 |
| 4.2 频率对超声波熔体处理Al-Sr中间合金组织和性能的影响 |
| 4.2.1 频率超声波熔体处理对Al-Sr中间合金力学性能的影响 |
| 4.2.2 频率超声波熔体处理对Al-Sr中间合金显微组织的影响 |
| 4.3 超声频率熔体处理制备的Al-Sr中间合金对合金变质的影响 |
| 4.3.1 18kHZ超声波熔体处理制备Al-Sr中间合金变质效果 |
| 4.3.2 20kHZ超声波熔体处理制备Al-Sr中间合金变质效果 |
| 4.3.3 22kHZ超声波熔体处理制备Al-Sr中间合金变质效果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（10）Cu、Ce对Al-7Si-0.35Mg合金显微组织和力学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铸造铝硅合金现有增强方法概述 |
| 1.2.1 合金化处理 |
| 1.2.2 变质处理及机理 |
| 1.2.3 热处理强化 |
| 1.3 铝硅合金强化处理研究现状 |
| 1.4 铝硅合金应用 |
| 1.5 现有研究存在的问题 |
| 1.6 论文研究目的和内容 |
| 1.6.1 研究目的及意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验过程及研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 工艺路线 |
| 2.3 实验过程 |
| 2.3.1 熔炼 |
| 2.3.2 固溶处理 |
| 2.3.3 时效处理 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 拉伸试验 |
| 2.4.2 硬度测试 |
| 2.4.3 耐腐蚀性能测试 |
| 2.5 显微组织观测分析 |
| 2.5.1 金相(OM)观察 |
| 2.5.2 差热分析(DSC) |
| 2.5.3 X 射线衍射(XRD)分析 |
| 2.5.4 扫描电镜(SEM)分析 |
| 2.5.5 透射电镜(TEM)分析 |
| 第3章 Cu、Ce 元素对合金组织及力学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 Cu、Ce 对合金拉伸性能的影响 |
| 3.3.1 Cu 元素对合金拉伸性能的影响 |
| 3.3.2 Ce 元素对合金拉伸性能的影响 |
| 3.4 Cu、Ce 对合金微观组织的影响 |
| 3.4.1 Cu 元素对合金微观组织的影响 |
| 3.4.2 Ce 元素对合金微观组织的影响 |
| 3.5 拉伸断口分析 |
| 3.5.1 Cu 元素对铸态合金拉伸断口形貌的影响 |
| 3.5.2 Cu 元素对热处理态合金拉伸断口形貌的影响 |
| 3.5.3 Ce 元素对铸态合金拉伸断口形貌的影响 |
| 3.5.4 Ce 元素对热处理态合金拉伸断口形貌的影响 |
| 3.6 腐蚀性能测试 |
| 3.6.1 Cu 元素对合金腐蚀性能的影响 |
| 3.6.2 Ce 元素对合金腐蚀性能的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 热处理工艺对合金组织及力学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 热处理参数的选择 |
| 4.3 热处理对合金硬度的影响 |
| 4.3.1 固溶处理对合金硬度的影响 |
| 4.3.2 时效处理对合金硬度的影响 |
| 4.4 热处理对合金显微组织的影响 |
| 4.4.1 固溶处理对合金显微组织的影响 |
| 4.4.2 时效处理对合金显微组织的影响 |
| 4.5 热处理前后合金拉伸性能变化及断口分析 |
| 4.5.1 拉伸性能测试 |
| 4.5.2 拉伸断口扫描 |
| 4.6 Al-7Si-0.35Mg-3.6Cu-0.15Ce 合金低压铸造成形 |
| 4.6.1 低压铸造金具器件 |
| 4.6.2 低压铸件宏观硬度及拉伸性能 |
| 4.6.3 低压铸件金相观察及讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、新型Al-Sr-RE复合细化变质剂及其在ZL102合金中的作用（论文参考文献）
- [1]复合变质Al-30%Si合金组织及加工性能研究[D]. 万辉. 湖南理工学院, 2020(02)
- [2]Al-5Ti-1B细化剂添加量对含铈铸造铝合金组织和拉伸性能的影响[J]. 王波,刘让贤,余洪伟,罗伟超,赵文龙. 机械工程材料, 2020(05)
- [3]变质合金Al-Ti-Sr-La对SAl4043焊丝加工性能及焊缝力学性能影响的研究[D]. 费文潘. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [4]合金元素、冶炼工艺对铝硅焊丝氢含量及焊缝性能的影响[D]. 王博. 南京航空航天大学, 2019(01)
- [5]高强韧铝硅合金的挤压铸造组织和性能研究[D]. 张东城. 华中科技大学, 2019(03)
- [6]高性能过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织与性能的研究[D]. 孙继鸿. 沈阳工业大学, 2017(08)
- [7]新型Al-10Sr-RE中间合金对Al-20Si合金组织及性能的影响[J]. 邱智华,李云龙,陈欢,陈建春,张国栋,潘春旭. 稀土, 2016(06)
- [8]提升A356铝合金性能及其摩擦磨损行为热疲劳行为的研究[D]. 王正军. 江苏大学, 2016(08)
- [9]高效Al-Sr中间合金变质剂制备工艺及变质效果研究[D]. 张鹏. 沈阳工业大学, 2016(07)
- [10]Cu、Ce对Al-7Si-0.35Mg合金显微组织和力学性能的影响[D]. 孙莉. 湖南大学, 2014(03)