Fe對A356鑄造鋁合金性能的影響研究.pdf

1、Fe對A356鑄造鋁合金性能的影響研究重慶大學碩士學位論文（專業(yè)學位）學生姓名：汪黎指導教師：趙建華教授學位類別：工程碩士（材料工程領域）重慶大學材料科學與工程學院二O一五年四月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要A356鋁合金作為典型的鑄造鋁合金，廣泛用于汽車輪轂的制造。Fe作為鋁合金中重要的有害雜質，對鋁合金的力學性能有極強的破壞作用，然而過去的研究主要集中在高鐵含量情況下Fe對合金性能的影響，對于低鐵含量情況研究較少。本文主要研究在

2、低鐵含量(ωFe＜0.5wt.%)情況下，F(xiàn)e對A356鋁合金顯微組織及其力學性能的影響。實驗采用A356鋁合金為原材料，通過添加中間合金的方法，制備不同含鐵量的A356鋁合金。利用光學金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡觀察不同含鐵量的A356鋁合金顯微組織，探究鋁合金中富鐵相的變化規(guī)律，結合常溫力學性能試驗，研究Fe對A356鋁合金力學性能的影響規(guī)律。采用掃描電子顯微鏡，分析拉伸試樣斷口，考察Fe對A356鋁合金斷裂的影響。在掌握Fe對A35

3、6鋁合金力學性能的影響的基礎上，采用添加中和元素Mn的方法，消除或減弱Fe對A356鋁合金力學性能的危害作用。實驗結果表明：隨著合金中含鐵量的增加，A356合金中富鐵相的變化呈兩個階段：當含鐵量較低時，先出現(xiàn)富鐵相聚集區(qū)，其形貌呈短棍狀，當含鐵量超過一定值后，富鐵相迅速長大成為細長的針狀，部分甚至貫穿枝晶基體，嚴重破壞鋁合金的力學性能。隨著含鐵量的增加，合金的力學性能受到合金中富鐵相變化的影響，抗拉強度呈現(xiàn)先平穩(wěn)后急劇下降的規(guī)律，而延伸

4、率則呈現(xiàn)先急劇后平穩(wěn)下降的規(guī)律。相應的，合金的斷裂方式也由韌性斷裂占主導的韌脆性斷裂轉變?yōu)榇嘈詳嗔颜贾鲗У捻g脆性斷裂。在低鐵含量情況下，Mn的加入能夠有效的改善A356合金中富鐵相的形貌，隨著合金中含錳量和含鐵量的增加，細長的針狀βFe相，轉變?yōu)閴K狀、漢字狀、魚骨狀鐵相的現(xiàn)象越明顯；由于鐵相形貌的改變，不同含鐵量的A356合金的力學性能也得到提升，且合金的含鐵量越高，Mn的改善效果越明顯；當Mn的添加量超過一定范圍后會影響合金的力學性能