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交变磁场对Al-Mg_2Si合金显微组织与性能的影响

于跃  
【摘要】: Al-Mg_2Si合金是一种很有发展前途的伪二元共晶合金材料。本文研究了Mg_2Si金属间化合物含量、电磁搅拌的各种工艺参数、合金元素及热处理对过共晶Al-Mg_2Si合金显微组织和力学性能的影响规律,并探讨了其作用机理。 研究结果表明:随着Mg_2Si金属间化合物含量的增加,Al-Mg_2Si合金中初生Mg_2Si相的体积分数加,晶粒尺寸增大,且变为不规则的块状。在Mg_2Si含量处于15%—35%的范围内时,合金的综合力学性能较好。 电磁搅拌能够在一定程度上改善Al-Mg_2Si合金的显微组织和力学性能。当交变磁场的磁感应强度为100G—120G(对于Al-18Mg_2Si合金)或120G—140G(对于Al-30Mg_2Si合金),搅拌持续时间为60s,并在适当的冷却条件下时,获得合金的组织相对细小,力学性能在一定程度上也有所提高。 合金元素对电磁搅拌态Al-Mg_2Si合金的显微组织和力学性能也有一定的改善作用。P元素在加入量为0.7%—1.1%、保温时间为15min时的变质效果最为理想.此时,初生Mg_2Si相最为细小、规则,且分布均匀;合金的力学性能也较好。Ti元素在加入量为0.5%时、保温时间为20min时,的细化效果较好。此时,初生相相对细小,但分布不均匀;力学性能也有提高.总体来说,Ti和作用效果不如P显著。 经过电磁搅拌的Al-Mg_2Si合金的热处理过程中,随着固溶处理保温时间的延长,合金中不断析出弥散分布的Mg_2Si相细小颗粒,层片状Mg_2Si消失,而初生相形态和分布无明显变化;合金的硬度和抗拉强度都先急剧增大后平缓减小,伸长率始终不断降低。对于电磁搅拌态Al-Mg_2Si合金,热处理过程中;固溶处理最合理的保温时间为6h。此时,合金的显微组织与综合力学性能最佳。


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