姓名：韩志强
电磁大锅灶班级：材硕1511
学号：1570388
智能分析
2015/10/25
摘 要
铝以及铝与其它元素所形成的铝合金具有优良的力学性能，在工业领域内得到了广泛的应用，一直以来在世界范围内备受瞩目。但由于工业上受到工艺及模具的限制，从熔炼到成形的过程中很容易引进杂质元素，从而使其在某些领域中的应用受到了阻碍。给皂器
在众多杂质元素中，对铝合金组织及力学性能影响最大的是铁元素。它一直被人们当做合金中的有害元素，铁极难溶于铝中，共晶点的铁含量为1.8%，不会固溶超过1.9%，超过这个数值，铁会与铝化合成一种中间相，该相组织粗大，尖锐，会影响合金总体的力学性能。
硅同样被认为是合金中的另一种杂质元素，合金中的这两种杂质元素容易形成金属间化合物，分别形成常见的两种相，即β-铁相和α-铁相。
气泡包装膜
铝合金质量轻，延展性好，大量使用，铝铁合金除了自身优点外，还具有其它的优良性能，良好的耐腐蚀性能、极好的耐磨耐硬和高强度等，使其在工业领域内的关注度逐渐上升。
研究表明富含铁相的铝合金经过变形后再进行T6热处理会发生性能降低的反常现象。
关键词：铝合金；铁元素；硅；热处理
Abstract
Aluminum and aluminum alloys of aluminum and other elements formed have excellent mechanical properties, in the industrial fields has been widely used, it has been well received around the world. However, due to limitations on the process and die by the industry, from smelting to the molding process it is very easy to introduce impurity elements, making it apply in some areas has been hampered.
Among impurity elements in aluminum alloy microstructure and mechanical properties of greatest impact is iron. It has been known as the harmful elements in the alloy, iron extre
mely difficult to dissolve aluminum and iron content of the eutectic point of 1.8%, not a solid solution over 1.9%, more than the value of iron and aluminum will synthesize an intermediate phase which organization coarse, sharp, it will affect the mechanical properties overall.
38gggSilicon alloy is also considered to be another impurity element, the alloy impurity elements both easy to form inter metallic compounds were formed common to both-phases, phase and α-iron β- iron phases.
Lightweight aluminum quality, scalability, extensive use of aluminum alloy in addition to its own merits, but also has other excellent performance, good corrosion resistance, excellent wear resistance and high strength hard to make it in the field of industry attention gradually increased.
Studies have shown that iron-rich phase deformation of aluminum alloy after T6 heat treatment and then be-reduced performance anomalies occur.
角度测量Key words: aluminum alloy; iron; silicon; heat treatment
一、铝合金中含铁相的存在问题
在众多杂质元素中，对铝合金组织及力学性能影响最大的是铁元素。它一直被人们当做合金中的有害元素。硅同样被认为是合金中的另一种杂质元素，合金中的这两种杂质元素容易形成金属间化合物，分别形成常见的两种相，即β-铁相和α-铁相。它们形状各异，其中α-铁相以古文字状和骨架状为主要存在形态，而β-铁相大多数呈尖锐的具有立体感的针片状以及条状。棱角不圆整的金属间化合物极易形成裂纹源，对合金的力学性能影响极大。
以β-铁相为主要影响因素，从其力学性能来分析，它属于偏脆的硬质相，从形态上来分析，它主要以针片状和细针状的形式存在，对基体的割裂作用很难被忽略，影响了Al-Fe合金本身具有的耐热、耐磨以及耐腐蚀性，从而影响了其在现实生活生产中的实际应用。在常规重力铸造以及室温下或者是可控的温度下熔炼成形时，Al-Fe合金更容易形成β-铁相，从而使晶粒粗大化。
为了解决富铁相在基体中以杂质相存在的这一现实状况，减弱对基体的影响，可以从两方面着手分析，一是改变富铁相在铝合金中的存在形态，尽量减少尖锐的针片状形态，利用现有热挤压或者半固态工艺，将晶粒打碎，使其球化分布，削弱其尖锐的棱角，减少对基
体的割裂作用，从而降低其对总体合金力学性能的影响。二是从根本上解决问题，即降低铁在铝合金中的含量，减少附加相的形成。20世纪50年代以来，国内外研究学者在这一方面进行了深入的研究，得出了许多有建设性的研究成果，但前期的研究主要利用数学的方法加以推理演算，实际应用不多，利用分离式实验对其检验时很难得出同样的结论。在优化富铁相形态的研究方法中，重点使合金中的含铁量达到所能允许的最大值，在细化的过程中加大铁含量，力求到一个使合金耐热耐磨耐腐蚀性优良的的最佳铁含量配比。这样一来，合金中的含铁量不断增多，在铁含量增加的同时，不可避免的引入了其它的杂质元素的含量，这样不断地循环往复，日积月累，从而使合金中的杂质成分不断的增加，出炉后的废料很难再回收利用，加上分离净化金属的成本昂贵，无法达到平衡利用，所以降低了合金的使用价值。
降低合金中铁元素的方法有许多种，最为常见的一种是利用电磁原理来减少其含量。这种方法的核心原理是利用合金中所含的杂质的电性能和磁性能与所需使用的合金本身的电性能与磁性能的性能差异，对金属施加外加的电磁力，从而将杂质从液态金属中分离出来。这种电磁净化方法被认为是目前最有效、最合理的净化熔融金属的方法。电磁净化法的分离驱动力主要是电磁力和磁场力的共同作用，与重力分离方法十分相似。电磁净化法的影
响因素很多，例如电磁力体积密度；杂质颗粒与所需熔体在外加磁场中受到磁化作用而产生的磁场力的不同等。
铝合金具有高比强度、高比刚度等良好的力学性能以及优异的铸造性能。因此经常作为重要的结构材料而在各种工业及汽车制造业中广泛应用。随着电解铝技术的不断发展与成熟，铝合金的地位在世界领域内不断提升，这两种合金在当今社会中极为常用，铁与铝结合形成的合金有喜人的应用前景，例如极好的抗腐蚀性能、良好的耐磨性及耐热性。为了满足不同工作环境中对材料组织与性能的要求，使铝合金的应用更加广泛，Al3Fe等金属间化合物的存在合理的满足的这个要求。该合金遗传了铝合金的许多优良特性，低密度是其最为突出的一个特点。该特点使铝铁合金可以作为航天器材材料得以应用。另外，铝和铁两种元素在地壳中的储量分别位居第三和第四，含量丰富，取材容易，来源广，价格合理，在工业领域内有广阔的应用价值。无论在中国还是海外均得到了肯定。
铁极难溶于铝中，共晶点的铁含量为1.8%，不会固溶超过1.9%，超过这个数值，铁会与铝化合成一种中间相，该相组织粗大，尖锐，会影响合金总体的力学性能。并且，这种粗大的针片状的A13Fe相形成于凝固早期，将金属液用于均匀成形时的补缩通道堵塞，阻碍了
金属液的流动，形成了大量的缩松缩孔，使合金的力学性能大大降低。基于铝铁合金的这些特性，使其在工业领域内的应用和发展得到了阻碍。很长一段时间，铁一直被作为一种铝合金中的杂质元素来加以研究。重点研究如何尽可能的降低铁相在铝合金中的不良影响，改变铁相化合物的形态，希望以这种方式来提升铝合金的力学性能。直到1970年，随着半固态加工技术的问世和不断的发展，优良的性能使其得到了广泛的应用。半固态成形作为一门新兴技术，涵盖了流体力学、传热学、力学等相关研究领域。虽然已经对半固态成形工艺做出了大量的研究结果，但对其成形后的热处理机制研究的并不深入，尚且存在着大量的问题有待于进一步研究与探讨。所以对经过半固态成形后的Al-Fe合金进行不同的T1及T6热处理，研究其热处理强化机理具有极大的研究价值。前期研究结果表明，可以通过加入其它成分来改变性能。对该合金进行半固态成形后合金性能得到了进一步的提升，后续对其进行T6热处理后，其性能反而降低，所以其反常热处理机理有待于进一步研究与探讨。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议