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文档简介

1、Mg/Si 比对 Al-Mg-Si合金热裂敏感性的影响Al-Mg-Si 合金因具有较高的比强度、较低的密度、良好的成形性、优异的耐腐蚀性、焊接性和可加工性等优良的综合性能, 在建筑、航空、汽车及船舶领域得到广泛的应用。目前国内外有关Al-Mg-Si 合金的研究主要集中在显微组织和力学性能方面 , 而对热裂性能的研究很少。在变形铝合金塑性成形前的铸锭浇铸, 以及铸造铝合金的液态成形, 甚至铝合金钎料的焊缝凝固过程中, 铝合金的热裂敏感性均极为重要, 这是制造大规格铸锭、复杂结构铸件和高质量焊接的瓶颈。因此研究Al-Mg-Si 合金的热裂敏感性及热裂形成机理对于制备综合性能优良的Al-Mg-Si

2、合金具有重要意义。本文基于 Clyne-Davies理论模型 , 分别对不同 Mg/Si 比的 Al-xMg-1Si（ Mg/Si=1,1.4,1.73,2 ）合金和 Al-3 （Mg+Si）（Mg/Si=1,1.5,2,2.75 ）合金的热裂敏感性进行预测。通过“ T”型热裂模具测试系统对预测结果进行验证。结果显示 , 预测结果与实验结果具有相同的变化趋势 , 即 Al-xMg-1Si 合金的热裂敏感性随着 Mg/Si 比的增大而减小 ;Al-3 （Mg+Si）合金的热裂敏感性随着Mg/Si 比的增大先减小后增大。本文采用双热电偶差热分析法, 测试了Al-xMg-1Si 和 Al-3 （ M

3、g+Si）合金的凝固路径、凝固过程中的特征温度、固相分数变化等参数。结果发现 ,Al-xMg-1Si合金在凝固过程中 , 随 Mg/Si 比的增大 , -Al 初生相的枝晶干涉温度及析出温度逐渐降低,Mg<sub>2</sub>Si 第二相的析出量及析出温度逐渐提高 ;Al-3 （Mg+Si）合金在凝固过程中 , 随 Mg/Si 比的增大 , -Al 初生相的枝晶干涉温度及析出温度先降低后升高,Mg<sub>2</sub>Si 第二相的析出量及析出温度先提高后减小。为了揭示Mg/Si 比对 Al-Mg-Si 合金热裂微观机制的影响 , 本文还基于

4、 Al-xMg-1Si和 Al-3 （Mg+Si）合金的 XRD、SEM、EDS和 DSC测试结果对合金热裂区域的显微组织及断口形貌进行分析。结果表明 , 合金热裂是由于凝固末期固相收缩不能被晶间残余液相填充, 或裂纹扩展不能被有效抑制而导致的枝晶分离。Al-xMg-1Si 合金随着 Mg/Si 比的增大 , 凝固末期晶界处的残余液相增加,Mg<sub>2</sub>Si 相析出释放的潜热增加并且对晶界的钉扎作用增强, 使得合金的热裂敏感性降低;Al-3 （Mg+Si）合金随着 Mg/Si 比的增大 , 凝固末期晶界处的残余液相先增加后减少 ,Mg<sub>2

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