ZL105變質(zhì)處理的組織及性能的研究.pdf

1、本文通過向ZL105合金中加入La以及Sr，分別研究它們的變質(zhì)效果，探討了La、Sr對(duì)ZL105合金的顯微組織和力學(xué)性能的影響，并討論了La、Sr變質(zhì)的ZL105合金的摩擦磨損性能。采用中間合金的形式將La、Sr加入到ZL105之中，其中Al-10La中間合金是通過超聲法制備的，以純鋁和稀土La作為原料，按照質(zhì)量比9:1制取。Al-10Sr中間合金來自本課題組制備。經(jīng)過La變質(zhì)的ZL105合金中的晶粒明顯被細(xì)化。其中α-Al的晶粒尺寸明

2、顯減?。淮髩K板狀和長針狀的Si相細(xì)化成了均勻分布的短棒狀和顆粒狀；長針狀或者板條狀的β-Fe相得到了較大的改善，尺寸得到了不同程度的縮短。當(dāng)La添加量為0.6wt.％的時(shí)候，變質(zhì)效果最佳。稀土La的加入也能提升ZL105的力學(xué)性能表現(xiàn)。當(dāng)稀土La添加量為0.6wt.%的時(shí)候，合金的力學(xué)性能表現(xiàn)達(dá)到最好，其中0.6wt.%La添加量的合金組別力學(xué)性能最好?？估瓘?qiáng)度為243.36MPa，延伸率為5.3%，維氏硬度達(dá)到了125.23HV，相對(duì)

3、于未變質(zhì)的基體來說，分別提升了29.93%，39.12%，55.3%。經(jīng)過Sr變質(zhì)的ZL105合金的顯微組織都有不同程度的細(xì)化。其中α-Al的晶粒尺寸細(xì)化比較明顯；大塊板狀和長針狀的Si相被細(xì)化成了均勻分布的短棒狀和顆粒狀；長針狀或者板條狀的β-Fe相得到了很大的改善，尺寸得到了不同程度的縮短。當(dāng)Sr添加量為0.04wt.%的時(shí)候，變質(zhì)效果最佳。Sr的加入也能提升ZL105的力學(xué)性能表現(xiàn)。當(dāng)Sr添加量為0.04wt.%的時(shí)候，合金的力學(xué)

4、性能表現(xiàn)達(dá)到最好，抗拉強(qiáng)度為220.77MPa，延伸率為6.8%，維氏硬度達(dá)到了116.67HV，相對(duì)于未變質(zhì)的基體來說，分別提升了15.58%，73.2%，45.27%。相比起La變質(zhì)的合金來說，合金的延伸率提升更大，硬度性能不如La變質(zhì)合金。
　　本文對(duì)La、Sr變質(zhì)的ZL105合金進(jìn)行了摩擦磨損實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，La和Sr變質(zhì)后的ZL105合金的摩擦性能都得到一定的改善。隨著兩種變質(zhì)劑的分別添加，合金的摩擦系數(shù)和磨損率均出現(xiàn)先

5、降低在升高的趨勢(shì)，當(dāng)La的添加量為0.6wt.%的時(shí)候，摩擦磨損性能最好，摩擦系數(shù)和磨損率分別比未變質(zhì)基體降低了35.3%和36.8%。當(dāng)Sr的添加量為0.04wt.%時(shí)，摩擦磨損性能最好，相比起未添加Sr變質(zhì)的ZL105的質(zhì)量磨損率和摩擦系數(shù)分別降低了42.3%和16.3%。未變質(zhì)的ZL105的磨損機(jī)制表現(xiàn)為表現(xiàn)為磨粒磨損以及輕微的剝層磨損，添加了La的ZL105合金的磨損機(jī)制表現(xiàn)為磨粒磨損和粘著磨損，添加了Sr的ZL105合金的磨損