合金成分與冷卻速率對alcusi凝固路徑的影響

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1、合金成分與冷卻速率對ALCUSI凝固路徑的影響摘要大多數(shù)的工程結(jié)構(gòu)材料都是多元多相合金，并且大都經(jīng)歷非平衡的枝晶凝固。在這些材料的凝固過程中，由于合金成分及凝固條件的不同，會導(dǎo)致合金的凝固路徑(包括相組織組成及含量)產(chǎn)生很大的區(qū)別。從而影響合金材料/鑄件的機械性能。深刻認(rèn)識多元合金的凝固過程，可以加深對合金凝固行為的理解，這對于凝固過程的優(yōu)化、微觀組織的控制以及材料性能的提高等也具有重要的意義。本題目選取不同成分的Al-Cu-Si合金在不同的條件下進行凝固實驗，研究合金成分及凝固速率對Al-Cu-Si合金凝固路徑及組織組成的影響。從而進行分析凝固組織的性能。實際工程應(yīng)用

2、中的合金絕大多數(shù)為多元多相合金，建立描述多元多相合金的微觀偏析模型，進而對多元多相體系的凝固行為和組織進行計算預(yù)測具有重要的理論和工程價值。相圖所提供的熱力學(xué)參數(shù)是微觀偏析計算中的必需條件，但對于多元合金體系，往往沒有可供參考的相圖。本文繪制了Al-Cu-Si合金的合金位置圖、二次枝晶間距與冷速關(guān)系圖、共晶相對含量與冷速的關(guān)系圖，其有利于分析冷速對組織形貌的影響、冷速對二次枝晶間距的影響、冷速對共晶相對含量的影響、冷速對凝固路徑的影響，以及在不同合金成分下對上述各種情況的影響。同時，其樣品經(jīng)過實驗之后的鑄錠可以通過電鏡觀看其組織，還可以得到能譜和冷卻曲線。在Al-Cu-

3、Si三元體系的富鋁角選取了三種成分的合金，分別在三種不同冷卻速度下進行凝固實驗。根據(jù)凝固冷卻曲線和凝固組織金相分析，確定了各實驗條件下的凝固路徑；測量了平均凝固速度和二次枝晶間距，基于這些實驗參數(shù)，用所編制的程序計算了各實驗條件下的凝固路徑，與實驗結(jié)果進行了對比分析。關(guān)鍵詞：多元多相合金，凝固速率，合金成分，凝固路徑，凝固組織，冷卻曲線。AbstractMostoftheengineeringstructurematerialsaremultiplemultiphasealloy,andmostareexperiencedimbalancebranchcrystalso

4、lidification.Inthecoagulationprocessofthesematerials,thealloycomponentandsolidificationconditionisdifferent,whichleadstoalloysolidificationpath(includingphasecompositionandcontentorganization)isdifferencefromeachother.Thusinfluencealloymaterial/castingmechanicalproperties.Profoundunderst

5、andingofthemultielementalloysolidificationprocess,candeepenourunderstandingofthealloysolidificationbehavior,thisisverysignificanttothesolidificationprocessofoptimization,microstructureandthecontroloftheimprovementoftheperformanceofthematerial.ThissubjectchoosesdifferentcomponentsoftheAl-

6、Cu-SialloyindifferentundertheconditionofthesolidificationtoreserchthealloycomponentandsolidificationrateontheinfluenceofolidificationpathandorganizationoftheAl-Cu-Sialloys.ThuswecananalysisperformanceofthesolidifiedstructureTheactualengineeringapplicationofalloymostformultiplemultiphasea

7、lloy,establishesadescriptionofthealloymultiplemultiphasemicrosegregationmodel,andthesystemofmultiplemultiphasesolidificationbehaviorandorganizationisimportanttotheoreticalandengineeringvalue.Thephasediagramprovidedthethermodynamicparametersismicroscopicsegregationinthecal