通过添加不同量的Zr
56Co
22Al
16Ag
6非晶合金条带对用Al-5Ti-1B预细化的A356铝合金进行细化变质处理,然后再进行固溶时效热处理,研究了合金的显微组织和力学性能,并探讨了非晶合金的细化强化机制。结果表明:随着非晶合金添加量的增加,铝合金的晶粒尺寸和二次枝晶间距均逐渐减小,力学性能得到了提高;铝合金的共晶组织中出现了弥散分布的颗粒状Al
3Zr相,该相作为非均质形核的核心,起到细化晶粒的作用;加入质量分数为0.4%的非晶合金,并设定孕育期为10 min,铝合金可获得最佳的细化效果,其经固溶时效处理后的抗拉强度和伸长率比未加入非晶合金的分别提高了7%和64.4%。
所属栏目
试验研究国家高技术研究发展计划资助项目(2013AA030702)
收稿日期
2015/9/112016/9/23
作者单位
苏云高:天津大学材料科学与工程学院, 天津 300072
崔振铎:天津大学材料科学与工程学院, 天津 300072天津市材料复合与功能化重点实验室, 天津 300072
朱胜利:天津大学材料科学与工程学院, 天津 300072天津市材料复合与功能化重点实验室, 天津 300072
赵乃勤:天津大学材料科学与工程学院, 天津 300072天津市材料复合与功能化重点实验室, 天津 300072
丁俭:河北工业大学材料科学与工程学院, 先进材料加工与装备研究所, 天津 300132
赵维民:河北工业大学材料科学与工程学院, 先进材料加工与装备研究所, 天津 300132
备注
苏云高(1989-),男,河北沧州人,硕士研究生。
引用该论文:
SU Yun-gao,CUI Zhen-duo,ZHU Sheng-li,ZHAO Nai-qin,DING Jian,ZHAO Wei-min.Microstructures and Mechanical Properties of A356 Aluminum Alloys after Modificated by Adding Amorphous Alloy[J].Materials for mechancial engineering,2017,41(1):65~71
苏云高,崔振铎,朱胜利,赵乃勤,丁俭,赵维民.用非晶合金细化变质处理A356铝合金的显微组织和力学性能[J].机械工程材料,2017,41(1):65~71
参考文献
【1】
DONG Y,ZHENG R G,LIN X P,et al.Investigation on the modification behavior of A356 alloy inoculated with a Sr-Y composite modifier[J]. Journal of Rare Earths,2013,31(2):204-208.
【2】
LIMMANEEVICHITR C,EIDHED W. Fading mechanism of grain refinement of aluminum-silicon alloy with Al-Ti-B grain refiners[J]. Mater Sci Eng A,2003,349(1/2):197-206.
【3】
李娅珍,王士贺,赵维民,等.不同状态中间合金对A356合金组织的影响[J].特种铸造及有色合金,2009,29(9):863-866.
【4】
李鹏,刘道新,关艳英,等.喷丸强化对新型7055-T7751铝合金疲劳性能的影响[J].机械工程材料,2015,39(1):86-89,93.
【5】
姬浩,刘国光.孔挤压强化对7A85铝合金锻件组织和疲劳性能的影响[J].机械工程材料,2015,39(6):25-28.
【6】
傅高升,孙锋山,王连登,等.中间合金对铝合金细化处理的现状分析与初探[J].特种铸造及有色合金,2011,31(2):50-53.
【7】
张柏清,马洪涛,李建国,等.Al-Ti-C中间合金细化剂的组织及其细化性能[J].金属学报,2000,36(4):341-346.
【8】
贺永东,张新明.微量Cr、Mn、Ti、Zr细化7A55铝合金铸锭组织的效果与机理[J].中国有色金属学报,2005,15(10):1594-1601.
【9】
熊明华,严红革,苏斌,等.亚晶及析出相强化对Al-Zn-Mg-Cu合金性能的影响[J].特种铸造及有色合金,2012,32(11):1062-1065.
【10】
ROBSON J D. A new model for prediction of dispersoid precipitation in aluminium alloys containing zirconium and scandium[J]. Acta Mater,2004,52(6):1409-1421.
【11】
LEFEBVRE W,DANOIX F,HALLEM H,et al. Precipitation kinetic of Al3(Sc,Zr) dispersoids in aluminium[J]. J Alloys Compd,2009,470:107-110.
【12】
JIA Z H,PHILIPPE J. Precipitation behaviour of Al3Zr precipitate in Al-Cu-Zr and Al-Cu-Zr-Ti-V alloys[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2012,22:1860-1865.
【13】
ZHONG Z H,BIAN X F,WANG Y,et al. Solidification microstructure formation of an Al-Ce-Sr alloy under conventional and rapid solidification conditions[J]. Journal of Alloys and Compounds,2002,346:134-141.
【14】
ZHANG W,XING Y,JIA Z H,et al. Effect of minor Sc and Zr addition on microstructure and properties of ultra-high strength aluminum alloy[J]. Trans Nonferrous Met Soc China,2014,24:3866-3871.
【15】
ZHU S L,XIE G Q,WANG H,et al.Zr-based bulk metallic glass composite with in situ precipitated nanocrystals[J].Journal of Alloys and Compounds,2014,586:155-158.
【16】
XU X W,FU C K,LI Y X,et al. Fabrication of monolithic bulk Ti3AlC2 andimpurity measurement by K-value method[J]. Trans Nonferrous Met Soc China,2006,16:490-493.
【17】
BARADARANI B,RAISZADEH R. Precipitation hardening of cast Zr-containing A356 aluminium alloy[J]. Materials and Design,2011,32:935-940.
【18】
FINE M E,CONLEY J G. Discussion of "on the free energy of formation of TiC and Al4C3"[J].Metallurgical and Materials Transactions A,1990,21(9):2609-2610.
【19】
王淑俊,刘相法.含Zr铝合金的细化新工艺[C]//全国铸造复合材料学术年会暨2008年福建省铸造学术年会.[出版地不详]:[出版者不详],2008:186-188.
【20】
谢优华,杨守杰,藏圣龙,等.Zr对超高强铝合金铸态组织及晶粒度的影响[J]. 中国有色金属学报,2002,12(增1):131-135.