國(guó)家非常珍惜鋁管行業(yè) 以稀土鋁合金為研究對(duì)象,在鑄造鋁合金ADC12、A356.2合金基體中加入混合稀土（La+Yb）,研究了稀土對(duì)合金的變質(zhì)細(xì)化效果以及對(duì)合金流動(dòng)性、熱裂性能的影響,設(shè)計(jì)出了一種具有低熱裂、高流動(dòng)性的稀土鋁合金。同時(shí)對(duì)本文涉及的鋁-稀土二元、三元合金進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算以及形核動(dòng)力學(xué)分析,最后對(duì)稀土鋁合金進(jìn)行壓鑄成型并研究了壓鑄條件下合金的微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能,結(jié)果如下:（1）采用高能超聲法制備中間合金,并采取光鏡、掃描電鏡+EDS以及XRD等方法對(duì)中間合金Al-5La-5Yb進(jìn)行了分析,確定了其元素組成以及相組成為Al、La、Yb元素以及鋁-稀土化合物Al11La3、Al3Yb。（2）制備了稀土鋁合金（ADC12+xRE）（x=00.9%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以及（A356.2+xRE）、對(duì)稀土鋁合金的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察和分析并發(fā)現(xiàn):稀土的添加對(duì)α-Al起到了細(xì)化作用,當(dāng)混合稀土添加量為0.6 wt.%時(shí),變質(zhì)效果最好。Al-Si合金微觀組織中α-Al以及共晶硅相的形貌尺寸均會(huì)影響合金的性能,其次,鋁合金中的鐵相也會(huì)對(duì)合金的機(jī)械性能產(chǎn)生影響。此外,合金的鑄造性能中,流動(dòng)性和熱裂性能是非常重要的兩個(gè)參數(shù),對(duì)于復(fù)雜薄壁件的成型尤為重要。采用壓鑄的加工方式,對(duì)混合稀土（La+Yb）在壓鑄條件下對(duì)ADC12鋁合金微觀結(jié)構(gòu)的影響以及機(jī)械性能的影響進(jìn)行了研究:對(duì)ADC12壓鑄狀態(tài)下的組織進(jìn)行了觀察,發(fā)現(xiàn)合金的壓鑄組織較重力鑄造相比,α-Al晶粒尺寸大大減小,α-Al形貌為尺寸相對(duì)較大的薔薇狀、枝狀晶和細(xì)小的球狀晶;合金中的共晶硅相形貌也發(fā)生了變化,與重力鑄造相比,在壓鑄條件下表現(xiàn)為尺寸較小的棒狀、纖維狀。尺寸也相應(yīng)減小,與重力鑄造不同,在壓鑄條件下,合金中的鐵相主要表現(xiàn)為尺寸較大的塊狀α-AlFeMnSi以及尺寸較小的球狀α-AlFeMnSi。在不同的澆注溫度下,晶粒形貌尺寸不同,當(dāng)澆注溫度較高時(shí),由于大量的結(jié)晶潛熱要釋放,凝固時(shí)間變長(zhǎng),晶粒尺寸較大,而當(dāng)澆注溫度過低時(shí),凝固前期就有初生α-Al生成,導(dǎo)致晶粒長(zhǎng)大。在壓鑄條件下,添加稀土后,合金的力學(xué)性質(zhì)得到了提高,抗拉強(qiáng)度由280MPa提高到了313MPa。延伸率由4%提高到4.5%。從斷口形貌分析,添加稀土前,強(qiáng)度較低,合金以解理斷裂為主,添加稀土后,由于稀土的變質(zhì)作用,晶粒變小,同時(shí)在斷口有大量的韌窩出現(xiàn),顯示斷裂機(jī)理為韌性斷裂為主。同時(shí),合金的流動(dòng)性隨著澆注溫度的升高而增加。當(dāng)添加過量的混合稀土?xí)r合金的流動(dòng)性也開始下降。ADC12合金的流動(dòng)性優(yōu)于A356.2合金的流動(dòng)性。
當(dāng)前位置: