sm對adc12變質(zhì)超聲原位mg2siam60流變特性研究

1、 分類號： 密級： U D C： 學(xué)號： 405906311073 南 昌 大 學(xué) 碩 士 研 究 生 學(xué) 位 論 文 Sm 對 ADC12 變質(zhì) 變質(zhì)&超聲原位 超聲原位 Mg2Si/AM60 流變特性研究 流變特性研究 The Modification of Sm on ADC

2、12 Alloy & Rheological Properties of In-stiu Mg2Si/AM60 Composites Under Ultrosonic Treatment 饒遠(yuǎn)生 培養(yǎng)單位（院、系） ：機(jī)電工程學(xué)院 指導(dǎo)教師姓名、職稱：閆 洪 教授 申請學(xué)位的學(xué)科門類：工 學(xué) 學(xué) 科 專 業(yè) 名 稱 ：材料加工工程 論 文 答 辯 日 期 ： 答辯委員會主席： 評閱人：

3、 年 月 日 摘 要 摘 要 稀土元素可有效細(xì)化合金組織并提高其力學(xué)性能。其中稀土對鋁硅合金中的共晶硅相具有明顯的變質(zhì)作用，不同稀土元素其變質(zhì)能力也不同，Sm 是一種具有斜方晶體結(jié)構(gòu)的稀土元素，而且 Sm 的價格也不高，因此利用稀土 Sm 變質(zhì)鋁硅合金具有良好的經(jīng)濟(jì)性。 然而目前關(guān)于 Sm 元素對共晶硅相的變質(zhì)能力還存在一定的爭議， 另外 Sm 對合金中 α-Al 相和鐵相的細(xì)化變質(zhì)的研究還少見報道。因此，

4、本文通過向 ADC12 合金中添加稀土 Sm，研究了 Sm 對 α-Al 相的細(xì)化作用、 對共晶硅相和鐵相的變質(zhì)能力。結(jié)果表明：Sm 可明顯細(xì)化 α-Al 相的二次枝晶臂間距，且二次枝晶臂間距隨著 Sm 含量增加而減少，當(dāng) Sm 加入量為 1.0%時，二次枝晶臂間距達(dá)到最低值，20μm。對共晶硅而言，Sm 是一種有效的變質(zhì)劑，可將 ADC12 合金中共晶硅相由粗大板條狀或針狀變質(zhì)為細(xì)小的短棒狀或顆粒狀，含量越高，變質(zhì)程度越大。同時，Sm

5、 可減小合金中的 β(Al5FeSi)相的長度卻不能改變其形貌，變質(zhì)后的 β(Al5FeSi)相仍呈板條狀；加入 1.0%Sm 后，β(Al5FeSi)相的長度達(dá)到最小值， 18.9μm。 此外， Sm 可明顯提高合金的力學(xué)性能，當(dāng)加入 1.0%Sm 時，其抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為 220Mpa 和 3.1%，相對 ADC12而言，分別增加了 22%和 210%。 本文還利用超聲在半固態(tài)制漿的技術(shù)優(yōu)勢及對復(fù)合材料中增強(qiáng)相的分散作用， 將原

6、位法與超聲處理相結(jié)合制備了半固態(tài) Mg2Si/AM60 鎂基復(fù)合材料， 研究了超聲工藝參數(shù)對初生 α-Mg 相顆粒形貌和尺寸的影響；此外，通過測量不同條件下漿料的表觀粘度值，分析了不同工藝參數(shù)對半固態(tài)復(fù)合材料的表觀粘度的影響。結(jié)果表明：在稍高于液相線溫度進(jìn)行超聲時獲得的初生 α-Mg 顆粒更細(xì)小圓整， 在 622℃超聲 60s 時， 初生 α-Mg 顆粒尺寸為 65μm， 顆粒形貌系數(shù)為 0.49；超聲溫度較低或超聲時間過長，組織中的固

7、相分?jǐn)?shù)較高，超聲效果衰退，初生α-Mg 相逐漸演變?yōu)樗N薇狀、樹枝狀，尺寸變大。超聲功率越大，初生 α-Mg 相的顆粒越細(xì)小圓整。 半固態(tài)組織中的 Mg2Si 和 Mg17Al12 相均勻分布于初生固相α-Mg 顆粒的晶界及液相中；其中液相也可認(rèn)為是由“二次固相小顆粒”與分布于其晶界的 Mg2Si 和 Mg17Al12 相組成。 此外， 半固態(tài) Mg2Si/AM60 復(fù)合材料的表觀粘度隨增強(qiáng)相的體積分?jǐn)?shù)與初生α-Mg 相的固相分?jǐn)?shù)的增加（