镧、钕、铈对4004铝合金变质效果研究

题名:镧、钕、铈对4004铝合金变质效果研究
作者:张建交
学位授予单位:哈尔滨理工大学
关键词:4004铝合金;;变质剂加入量;;变质时间
摘要:
 4004铝合金熔点较低,具有良好的润湿性和流动性,被广泛用作钎焊材料,或作为434复合铝带箔使用。此类箔材的最终轧制厚度可达到0.04~0.1mm。但由于该合金硅元素含量较高,合金中共晶硅在铸态下呈粗大的片状或长针状,成为脆相,此种脆性相严重地割裂了铝基体。同时Si相的尖端和棱角易引起应力集中,造成塑Neodymium Magnets性的显著降低,对深加工极为不利,为提高该类合金的力学性能以及434复合铝带箔的成品率,必须在铸造前期严格控制合金的冶金品质,因而研究如何通过提高变质效果细化合金中的共晶硅,改善该合金加工性能具有十分重要的现实意义。
 本文利用对比实验的方法研究了三种稀土元素镧、钕、铈对4004铝合金的变质效果。首先,研究了变质剂加入量对4004铝合金组织与力学性能的影响规律,优化出三种稀土变质剂的最佳加入量,并对比分析了三种稀土变质剂在最佳加入量下对4004铝合金变质效果的差异。其次,固定三种稀土变质剂的最佳加入量,研究变质时间对4004铝合金组织与力学性能变化的影响规律,优化出三种稀土元素的最佳变质时间,并对三种稀土元素在最佳变质时间下变质4004铝合金的变质效果进行了对比。
 结果表明:三种稀土元素对4004铝合金都具有明显的变质作用,变质后得到的共晶组织尺寸细小,分布均匀,合金的力学性能得以大幅提高。镧加入量在0.06%时变质处理30min后最佳,其抗拉强度达到230MPa,延伸率http://www.everbeenmagnet.com/en/products/110-sintered-neodymium-magnets达到5.9%;钕加入量在0.30%时变质处理60min后合金的变质效果最佳,其抗拉强度达到186.4MPa,延伸率达到5.4%;铈加入量在1.0%时变质处理90min后组织形态与力学性能最佳,其抗拉强度达到194MPa,延伸率达到5.8%。稀土镧在最少加入量和最短变质时间下所获的组织与力学性能最佳,稀土镧比稀土钕与铈具有更强的变质能力,而钕与铈的变质效果大致相当。
学位年度:2010