釔元素對al-7合金變質(zhì)過程的影響論(參考版)
2025-01-10 04:43本頁面
【正文】 2. Y 對共晶硅具有良好的變質(zhì)效果， 且隨當(dāng)純釔加入量小于 %時，隨 加入量的增加變質(zhì)時間延長共晶硅的變質(zhì)效果越來越好，圓整度明顯提高。另外， 釔 元素可吸附和阻礙硅的生長，引發(fā)共晶硅的多重孿晶，孿晶數(shù)量的增加使硅的尺寸發(fā)生變化，板片狀硅晶體變成短棒狀共晶硅，達(dá)到變質(zhì)效果。 [6] 除此外， Y 元素對于 α Al 相的成長過程造成了相對較大的成分過冷，在金屬液較平穩(wěn)的冷卻過程易產(chǎn)生粗大枝晶，影響組織均勻性，對組織影響不利。 [4] 鋁合金在結(jié)晶過程中首先析出的是 α Al 相，由于 Y 的原子半徑較大，在 α Al 的長大過程中，稀土原子進入 α Al 中，引起較大的晶格畸變。 即 Al3Y 可作為異質(zhì)形核的質(zhì)點并達(dá)到中等有效形核。 首先分析 Y 元素對 α Al 形核過程的影響， 由 AlY 相圖 [5]可知在 637 ℃時，富鋁端有一共晶反應(yīng) : L→α Al + Al3Y。對比 2 2 23 ， 3 3 33， 若延長保溫時間，且隨著保溫時間延長，共晶硅變質(zhì)效果提高。此外，在保溫時間與 Y 元 素加入量為某一范圍時，一次等軸晶十分明顯，但加入量與保溫時間范圍還需做進一步實驗來確定。 4 號 1 號 5 21 號 31 號 22 號 32 號 23 號 33 號 對比 2 31 號件，若對鋁合金變質(zhì) 30 分鐘，當(dāng)釔加入量小于等于 %時，釔含量的增加對 α Al 的細(xì)化作用并不明顯，但釔元素加入量為 %時，對 α Al 有明顯的細(xì)化作用。 4第四組不作任何處理，保留原始鑄態(tài)組織，作為對照組，記為 4 號鑄件。 2第二、三、四份加熱至 750℃ ，使 Al7%Si 完全融化，將溫度降至 730℃ ，六氯乙烷除氣后 加入 %的純釔，分別保溫 30 分鐘、 60 分鐘、 120 分鐘，扒渣快澆，分別記為 21,22,23 號鑄件。 3） 將爐內(nèi)溫度下降至 730℃ ，加入 %六氯乙烷除氣，快澆入石墨鑄型，得到 Al7%Si鑄件。 實驗設(shè)備 光學(xué)金相顯微 鏡 電阻爐 電動拋光機 ………………………… .. 實驗方法 1） 加熱當(dāng)坩堝溫度升至 800℃，保溫兩小時。與此同時，他們還研究了 A356 中加入以上幾種元素對形成縮松的影響，發(fā)現(xiàn) Y 元素使合金共晶凝固從表面向中間凝固，從而阻塞了補縮通道，使縮松容易形成。 A. Knuutinen 等人對 Y 元素對 A356 的變質(zhì)效果作了研究，并與 Ba、 Ca、 Yb 等的3 變質(zhì)效果作了 對比，實驗發(fā)現(xiàn) Y 僅能使共晶硅變成盤狀，這和 Yb 的變質(zhì)效果相近，而Ba、 Ca 能使共晶硅變質(zhì)成纖維狀。 鐘聲 [9]研究了稀土變質(zhì)劑對鋁硅系鑄造合金時效過程的影響，結(jié)果表明提高或合金中僅含合金元素 Si 和 Mg 時，稀土使時效峰提前，如 ZL101A 和 ZL104 合金。深入地對稀土鋁合金生產(chǎn)的熔鹽物理化學(xué)過程、熔體組成及形態(tài)、電流對合金電沉積的影響、控制因素以及稀土的加入工藝、加入方式、數(shù)量、稀土種類的系統(tǒng)研究，這是非常重要的，以促使稀土鋁合金的制備方法在理論和實踐上都有更大進展。電解法和鋁熱還原法都是很有發(fā)展前途的生產(chǎn)方法?；烊鄯ㄒ驗橐壬a(chǎn)稀土金屬，成本較高，所以應(yīng)用較少；大量的生產(chǎn)方法是電解法。加入稀土后能明顯地改善鋁及鋁合金的鑄造性能，提高鑄件的質(zhì)量；提高強度、抗裂性能和耐磨性能；提高合金的耐熱、抗氧化耐腐蝕性能。5℃ ，保溫 4～ 8h；然后空冷。 力學(xué)性能： 抗拉強度 σb (MPa)： ≥220 屈服強度 σb（ MPa)： ≥180 伸長率 δ5 (%)： ≥2 硬度 (HB )： 65— 95 熱處理規(guī)范： 淬 火 :535177。該合金的鑄造性能優(yōu)良 ,流動性好、線收縮小，熱裂傾向低、氣密性高
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