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添加废铝合金对高硅铝合金组织及力学性能的影响

作　者: 袁芳兰
导　师: 姜澜
学　校: 东北大学
专　业: 有色金属冶金
关键词: Al-Si-Mg合金废铝再生废门窗废轮毂显微组织力学性能
分类号: TG146.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 7次
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内容摘要

铝及铝合金由于优异的性能和广泛的适用性,在国民经济和国防建设中发挥着重要作用,是国民经济不可或缺的基础原材料。近年来,基于资源、环境和经济发展的迫切需要,发展零排放和零废弃的新材料、促进资源与材料的循环利用,开发生态环境材料,逐步建立新的循环型经济体系已成为21世纪人们的共识。铝及其合金由于其优良的性能,在使用中几乎不被腐蚀,可以被无限次的回收和利用,每次回收所消耗的能量仅是原铝生产的5%。因此,废铝再生技术越来越受重视,许多学者对废铝回收各个环节的技术进行了广泛深入的研究。本文将主要探讨的是废铝合金的可再利用性及废铝添加种类及添加量对含镁高硅变形铝合金挤压型材组织及力学性能的影响,并与6063各个热处理状态下的力学性能作了比较。实验结果表明：(1)在铸造Al-11.5Si-0.65Mg合金过程中,采用向原料中添加10%、20%、30%废铝门窗和废轮毂时,挤压型材性能呈现不同程度的升高和降低,但都优于采用原铝+合金元素所得型材的性能。说明高硅铝合金的生产中可以使用一部分废铝合金代替原铝或ZLD102合金；(2)与市场上应用广泛的6063合金T5状态下的力学性能对比,添加废铝合金后型材的并且抗拉强度提高了57.3%,伸长率提高了152.5%,由此可知,再生铝在机械性能方面均优于6063,而且价格相对便宜,有替代的可能。(3)由扫描电镜检测结果可以看出,只要经过合理的除杂,废铝合金中的有害元素可以得到有效控制,进而可以保证再生铝的质量；(4)半连续铸造合金铸锭经挤压变形后,型材拉伸断口并未因废铝添加量及添加种类的改变而改变,均为韧性断裂。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
第1章绪论  11-21
  1.1 前言  11
  1.2 铝硅合金的概述  11-13
    1.2.1 铝硅合金  11-12
    1.2.2 Al-Si合金的力学特点  12-13
    1.2.3 Mg对Al-Si合金的影响  13
  1.3 我国再生铝产业现状  13-17
    1.3.1 发展再生铝的重要意义  14-15
    1.3.2 国内废旧铝的分类分级  15-16
    1.3.3 国内金属铝废料来源  16
    1.3.4 国内废旧铝的主要集散地  16-17
    1.3.5 国内废旧铝料的再生与应运  17
  1.4 国内外铝再生产业对比  17-19
  1.5 本文选题意义及研究内容  19-21
    1.5.1 背景及选题意义  19-20
    1.5.2 课题研究内容及创新点  20-21
第2章实验过程及方法  21-31
  2.1 实验方案的制定  21
  2.2 半连续铸造Al-11.5Si-0.65Mg合金的制备  21-27
    2.2.1 合金成分的选择  21-22
    2.2.2 铸造实验原料制备  22
    2.2.3 铸造实验设备  22-23
    2.2.4 Al-11.5Si-0.65Mg铸造实验  23-27
  2.3 Al-11.5Si-0.65Mg合金锭的型材挤压工艺  27-29
  2.4 铸锭及型材的组织及性能检测  29-31
    2.4.1 试样制备  29
    2.4.2 合金组织检测及方法  29-30
    2.4.3 合金力学性能测试  30-31
第3章合金组织观察及分析  31-59
  3.1 铝合金铸锭宏观组织分析  31-35
    3.1.1 试样制备  31
    3.1.2 添加废门窗铸锭的宏观组织特点  31-33
    3.1.3 添加废轮毂铸锭的宏观组织特点  33-34
    3.1.4 其他对比组铸锭的宏观组织特点  34-35
  3.2 铝合金铸锭微观组织分析  35-46
    3.2.1 半连续铸造合金微观组织特点  37-40
    3.2.2 添加废门窗铸锭的微观组织特点  40-43
    3.2.3 添加废轮毂铸锭的微观组织特点  43-44
    3.2.4 铸锭扫描及分析结果  44-45
    3.2.5 铝合金铸锭纵截面微观组织分析  45-46
  3.3 铝合金挤压型材微观组织特点  46-59
    3.3.1 型材金相试样制备  47-50
    3.3.2 添加废门窗挤压型材的纵截面微观组织特点  50-52
    3.3.3 添加废轮毂挤压型材的纵截面微观组织特点  52-53
    3.3.4 其他对比组挤压型材的纵截面微观组织特点  53-54
    3.3.5 挤压型材的横截面微观组织特点  54-56
    3.3.6 挤压型材拉伸断口分析  56-59
第4章型材力学性能测定及分析  59-67
  4.1 挤压型材力学性能测试及分析  59-67
第5章结论  67-69
参考文献  69-73
致谢  73

添加废铝合金对高硅铝合金组织及力学性能的影响

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