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《甘肃工业大学》 2001年
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ZA27合金及其复合材料的半固态非枝晶组织制备研究

狄杰建  
【摘要】: 本文分别以ZA27合金和SiC_p/ZA27复合材料为研究对象,以K_2ZrF_6为变质剂, 采用半固态等温热处理的方法,研究了ZA27合金的相变、Zr含量对ZA27合金半 固态组织影响以及对演变速率的影响和SiC_p/ZA27复合材料的组织演变过程。 结果发现,ZA27合金经0.01~1%Zr处理时,随Zr含量的增加,生成的Zr(Al,Zn)_3 高熔点化合物增多,促进初生相非均质形核,使初生相得以细化。在460℃保温30min 时,Zr含量越高,铸态组织越细小,越容易熔化,非枝晶化的速率越快,所获得 的半固态组织越细小,半固态极限尺寸越小。当Zr含量达到0.04%时,就能获得 符合触变成形所需的半固态组织。但Zr量超过0.2%时,圆整度下降,Zr含量为0.2% 时,其半固态组织的圆整度最好。 0.4%Zr处理的ZA27合金在半固态等温热处理时,主要发生了以下相变:首先 是晶界处或枝晶臂间的共晶组织η相中的Zn原子和初生α'相的Al原子通过β 相互相扩散溶解,分别生成富Zn和富Al的过饱和固溶体,经淬火保留到室温, 又分别发生分解反应:β→β+η,α'→α+η。随着保温时间的延长,10min后, 成分已均匀化,基本上成为单相组织,未溶于α'相的共晶η相和β相中的η相开 始熔化。10~20min,η相熔化数量增多且彼此连接,把块状组织分成了许多小的 近球状组织。20min后,温度趋于恒定,再没有什么特殊的相变,固、液两相处 于动态平衡中。 另外,0.6%Zr处理的SiC_p/ZA27复合材料在460℃保温30~40min时,可以获 得组织细小、圆整度好的半固态非枝晶组织。其组织的演变同ZA27合金的演变相 似,由于SiC_p的加入,阻碍了晶粒的合并,避免了均一的大组织的形成,增加了 位错密度,加速了原子的扩散。因此,复合材料的演变速率快与基体合金。SiCp/ZA27 复合材料的组织粗化现象不如基体合金明显。
【学位授予单位】:甘肃工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TG146;TB333

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