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文檔簡介
1、Mg/Si 比對 Al-Mg-Si合金熱裂敏感性的影響Al-Mg-Si 合金因具有較高的比強度、較低的密度、良好的成形性、優異的耐腐蝕性、焊接性和可加工性等優良的綜合性能, 在建筑、航空、汽車及船舶領域得到廣泛的應用。目前國內外有關Al-Mg-Si 合金的研究主要集中在顯微組織和力學性能方面 , 而對熱裂性能的研究很少。在變形鋁合金塑性成形前的鑄錠澆鑄, 以及鑄造鋁合金的液態成形, 甚至鋁合金釬料的焊縫凝固過程中, 鋁合金的熱裂敏感性均極為重要, 這是制造大規格鑄錠、復雜結構鑄件和高質量焊接的瓶頸。因此研究Al-Mg-Si 合金的熱裂敏感性及熱裂形成機理對于制備綜合性能優良的Al-Mg-Si
2、合金具有重要意義。本文基于 Clyne-Davies理論模型 , 分別對不同 Mg/Si 比的 Al-xMg-1Si( Mg/Si=1,1.4,1.73,2 )合金和 Al-3 (Mg+Si)(Mg/Si=1,1.5,2,2.75 )合金的熱裂敏感性進行預測。通過“ T”型熱裂模具測試系統對預測結果進行驗證。結果顯示 , 預測結果與實驗結果具有相同的變化趨勢 , 即 Al-xMg-1Si 合金的熱裂敏感性隨著 Mg/Si 比的增大而減小 ;Al-3 (Mg+Si)合金的熱裂敏感性隨著Mg/Si 比的增大先減小后增大。本文采用雙熱電偶差熱分析法, 測試了Al-xMg-1Si 和 Al-3 ( M
3、g+Si)合金的凝固路徑、凝固過程中的特征溫度、固相分數變化等參數。結果發現 ,Al-xMg-1Si合金在凝固過程中 , 隨 Mg/Si 比的增大 , -Al 初生相的枝晶干涉溫度及析出溫度逐漸降低,Mg<sub>2</sub>Si 第二相的析出量及析出溫度逐漸提高 ;Al-3 (Mg+Si)合金在凝固過程中 , 隨 Mg/Si 比的增大 , -Al 初生相的枝晶干涉溫度及析出溫度先降低后升高,Mg<sub>2</sub>Si 第二相的析出量及析出溫度先提高后減小。為了揭示Mg/Si 比對 Al-Mg-Si 合金熱裂微觀機制的影響 , 本文還基于
4、 Al-xMg-1Si和 Al-3 (Mg+Si)合金的 XRD、SEM、EDS和 DSC測試結果對合金熱裂區域的顯微組織及斷口形貌進行分析。結果表明 , 合金熱裂是由于凝固末期固相收縮不能被晶間殘余液相填充, 或裂紋擴展不能被有效抑制而導致的枝晶分離。Al-xMg-1Si 合金隨著 Mg/Si 比的增大 , 凝固末期晶界處的殘余液相增加,Mg<sub>2</sub>Si 相析出釋放的潛熱增加并且對晶界的釘扎作用增強, 使得合金的熱裂敏感性降低;Al-3 (Mg+Si)合金隨著 Mg/Si 比的增大 , 凝固末期晶界處的殘余液相先增加后減少 ,Mg<sub>2
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