re+altib混合变质处理对al1.5fe合金的富铁相形态的影响【字数：12753】
摘 要开展了通过混合变质处理使得高铁含量铝合金中富Fe相形态得到改善的工艺试验。在熔铸过程中通过添加质量分数不同的稀土和Al-Ti-B，分别在750、800、850℃加入废铝熔体中，总的加入量为0.5％，两者的比例为11、12、21。在光学显微镜下分析并观察金相组织，分组进行对比。通过变质处理消除粗大片状的Fe相产生，增强了铝基体中的颗粒，从而能够提高铝合金材料的力学性能。
目录
1.绪论 1
1.1引言 1
1.2耐热铝合金的发展现状 1
1.2.1耐热铝合金的发展 2
1.2.2 耐热铝合金的研究进程 2
1.2.3耐热铝合金发展存在的问题 3
1.3利用废铝再生制备耐热铝合金的可行性 4
1.4课题研究内容及意义 5
1.4.1改善富Fe相析出形态的研究现状 5
1.4.2 课题研究的意义 5
1.4.3课题研究的内容 6
2. 实验部分 7
2.1课题研究的目的和意义 7
2.1.1实验的原理及目的 7
2.1.2课题研究的意义 7
2.2实验的操作流程 8
2.2.1实验的前期准备及注意事项 9
2.2.2熔炼 10
2.2.3精炼 11
2.2.4取样 11
2.3试样的分析与检测 11
2.4药品及原料 11
2.5 实验所用设备 12
2.6课题设计的目标 13
3. Al1.5Fe合金的组织与性能的研究 14
3.1稀土和AlTiB的相对比例不同对铝合金试样组织与性能的影响 14
3.1.1相对比例不同对金相组织的影响 14
3.1.2 相对比例不同对硬度的影响 16
3.1.3 相对比例不同对合金性能的影响 18
3.2熔炼温度的改变对铝合金试样组织与性能的影响 20
3.2.1熔炼温度不同对金相组织的影响 20
3.2.2熔炼温度不同对硬度的影响 22
3.2.3熔炼温度不同对合 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
金性能的影响 23
3.3 不同的保温时间对铝合金试样组织与性能的影响 25
3.3.1保温时间不同对金相组织的影响 25
3.3.2保温时间不同对试样硬度的影响 27
3.3.3保温时间不同对试样性能的影响 28
4. 结论 31
参考文献 32
1.绪论
1.1引言
铝合金是最广泛应用于工业中的有色金属结构材料，也同样被普遍应用于社会的方方面面，可以说扮演着非常重要的角色。随着新兴产业的兴起和人工智能的快速发展，铝合金材料愈发“火热”，并且正在不断的拓宽其应用领域。伴随着铝的产量和铝的消费需求的不断提高，我国也已成为全球最大的铝消费国。究其原因，是由于铝合金具有很多方面的优势。首先，铝合金密度低，成型性较好，具有良好的可焊性和抗冲击性，且能够回收再利用，减少对环境造成的污染；其次，铝合金在功能上也有许多优势，加工成本较低，大规模生产成本也低，可以连续加工铸造，还具有良好的热传导率和导电性；再次，铝合金有良好的性能，有较好的塑性强度配比，不易生锈有良好的耐腐蚀性，热传导率高可用于食品等包装，性能上优于许多其他材料。铝工业能够成为可持续发展的工业之一的原因，不仅因为它具有各方面良好的性能，而且更为重要的，铝是最具工艺性的金属，具有较高的再生利用价值。正因如此，铝也被人们称作"永不消失"的金属。
铝铁合金作为铝合金中最为广泛应用的一种，不仅保持了铝合金质量轻的特点，而且其硬度高，更加耐热、耐磨、抗腐蚀，现今已越来越受到关注。由于AlFe合金原料丰富，具有质量轻，价格低等优势，因而可以取代许多其他合金材料，例如钛合金、镁合金和另外一些合金成分的铝合金，可谓具有十分广阔的应用前景。从上个世纪七十年代科学家们已经开始把AlFe合金作为一个合金系来研究。铁在铝中的固溶度很低, 如果超过固溶极限，与铝及其它合金元素结合，很容易在铸铝合金中形成易碎的针状或片状铁相, 基体结构主要以沉淀形式存在，如 Al3Fe 和Al6Fe。铝铁合金是一种新型的轻质耐热合金，其组织稳定，即使在300400温度下也不易粗化, 具有较高的高温强度和优良的热稳定性。在平衡条件下，铝铁二元合金的基体结构由αAl和金属间化合物Al3Fe组成,Al3Fe相硬脆，以粗针状或针状片状存在于αAl基体上。针状铁相出现在凝固初期，但这些粗大的针状相分布在基体中，严重破坏了基体，使得合金的性能受到影响，被很大程度的降低。因此，有必要采用一定的变质处理工艺，结合退火和塑性加工，获得分散、均匀、细小的富铁颗粒。
1.2耐热铝合金的发展现状
1.2.1耐热铝合金的发展
亚共晶合金属于传统的高强度铝合金，是在金属间固溶体中含有固溶原子分数大于2%的合金元素。合金在时效过程中通过金属间化合物的沉淀而得到强化。然而，在150℃以上的环境温度下，这些析出相迅速粗化，材料的性能急剧下降，从而限制了应用范围。20世纪70年代末，为了满足先进战斗机对材料的需求，美国空军将重点放在开发能够在350℃以下取代钛合金的铝合金上，资助了一些研究项目，耐热铝合金的研究开始受到关注。
为了提高铝合金的耐热性，必须在铝合金中形成大量具有热稳定性的弥散析出相。为满足这一要求，合金元素应具有较高的液态固溶性，几乎不存在固态的固溶性和较低的扩散系数。大多数过渡金属元素和镧系元素满足这一要求。快速凝固技术可以提高这些元素在铝中的极限固溶度，在合金中形成足够数量的分散颗粒。耐热铝合金是在铝合金中添加一定量的此类元素的基础上发展起来的。
目录
1.绪论 1
1.1引言 1
1.2耐热铝合金的发展现状 1
1.2.1耐热铝合金的发展 2
1.2.2 耐热铝合金的研究进程 2
1.2.3耐热铝合金发展存在的问题 3
1.3利用废铝再生制备耐热铝合金的可行性 4
1.4课题研究内容及意义 5
1.4.1改善富Fe相析出形态的研究现状 5
1.4.2 课题研究的意义 5
1.4.3课题研究的内容 6
2. 实验部分 7
2.1课题研究的目的和意义 7
2.1.1实验的原理及目的 7
2.1.2课题研究的意义 7
2.2实验的操作流程 8
2.2.1实验的前期准备及注意事项 9
2.2.2熔炼 10
2.2.3精炼 11
2.2.4取样 11
2.3试样的分析与检测 11
2.4药品及原料 11
2.5 实验所用设备 12
2.6课题设计的目标 13
3. Al1.5Fe合金的组织与性能的研究 14
3.1稀土和AlTiB的相对比例不同对铝合金试样组织与性能的影响 14
3.1.1相对比例不同对金相组织的影响 14
3.1.2 相对比例不同对硬度的影响 16
3.1.3 相对比例不同对合金性能的影响 18
3.2熔炼温度的改变对铝合金试样组织与性能的影响 20
3.2.1熔炼温度不同对金相组织的影响 20
3.2.2熔炼温度不同对硬度的影响 22
3.2.3熔炼温度不同对合 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
金性能的影响 23
3.3 不同的保温时间对铝合金试样组织与性能的影响 25
3.3.1保温时间不同对金相组织的影响 25
3.3.2保温时间不同对试样硬度的影响 27
3.3.3保温时间不同对试样性能的影响 28
4. 结论 31
参考文献 32
1.绪论
1.1引言
铝合金是最广泛应用于工业中的有色金属结构材料，也同样被普遍应用于社会的方方面面，可以说扮演着非常重要的角色。随着新兴产业的兴起和人工智能的快速发展，铝合金材料愈发“火热”，并且正在不断的拓宽其应用领域。伴随着铝的产量和铝的消费需求的不断提高，我国也已成为全球最大的铝消费国。究其原因，是由于铝合金具有很多方面的优势。首先，铝合金密度低，成型性较好，具有良好的可焊性和抗冲击性，且能够回收再利用，减少对环境造成的污染；其次，铝合金在功能上也有许多优势，加工成本较低，大规模生产成本也低，可以连续加工铸造，还具有良好的热传导率和导电性；再次，铝合金有良好的性能，有较好的塑性强度配比，不易生锈有良好的耐腐蚀性，热传导率高可用于食品等包装，性能上优于许多其他材料。铝工业能够成为可持续发展的工业之一的原因，不仅因为它具有各方面良好的性能，而且更为重要的，铝是最具工艺性的金属，具有较高的再生利用价值。正因如此，铝也被人们称作"永不消失"的金属。
铝铁合金作为铝合金中最为广泛应用的一种，不仅保持了铝合金质量轻的特点，而且其硬度高，更加耐热、耐磨、抗腐蚀，现今已越来越受到关注。由于AlFe合金原料丰富，具有质量轻，价格低等优势，因而可以取代许多其他合金材料，例如钛合金、镁合金和另外一些合金成分的铝合金，可谓具有十分广阔的应用前景。从上个世纪七十年代科学家们已经开始把AlFe合金作为一个合金系来研究。铁在铝中的固溶度很低, 如果超过固溶极限，与铝及其它合金元素结合，很容易在铸铝合金中形成易碎的针状或片状铁相, 基体结构主要以沉淀形式存在，如 Al3Fe 和Al6Fe。铝铁合金是一种新型的轻质耐热合金，其组织稳定，即使在300400温度下也不易粗化, 具有较高的高温强度和优良的热稳定性。在平衡条件下，铝铁二元合金的基体结构由αAl和金属间化合物Al3Fe组成,Al3Fe相硬脆，以粗针状或针状片状存在于αAl基体上。针状铁相出现在凝固初期，但这些粗大的针状相分布在基体中，严重破坏了基体，使得合金的性能受到影响，被很大程度的降低。因此，有必要采用一定的变质处理工艺，结合退火和塑性加工，获得分散、均匀、细小的富铁颗粒。
1.2耐热铝合金的发展现状
1.2.1耐热铝合金的发展
亚共晶合金属于传统的高强度铝合金，是在金属间固溶体中含有固溶原子分数大于2%的合金元素。合金在时效过程中通过金属间化合物的沉淀而得到强化。然而，在150℃以上的环境温度下，这些析出相迅速粗化，材料的性能急剧下降，从而限制了应用范围。20世纪70年代末，为了满足先进战斗机对材料的需求，美国空军将重点放在开发能够在350℃以下取代钛合金的铝合金上，资助了一些研究项目，耐热铝合金的研究开始受到关注。
为了提高铝合金的耐热性，必须在铝合金中形成大量具有热稳定性的弥散析出相。为满足这一要求，合金元素应具有较高的液态固溶性，几乎不存在固态的固溶性和较低的扩散系数。大多数过渡金属元素和镧系元素满足这一要求。快速凝固技术可以提高这些元素在铝中的极限固溶度，在合金中形成足够数量的分散颗粒。耐热铝合金是在铝合金中添加一定量的此类元素的基础上发展起来的。
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