铝合金中含铁相的研究现状和发展趋势分析
铝合金中的含铁相
〜综述〜铝合金中的含铁相徐鲁杰1,张金民2(1.海军驻洛阳地区军代室,河南洛阳571002;2.中国船舶重工集团公司第七二五研究所,河南洛阳571637)摘要:铝合金中的富铁相有a-Fe相和0-Fe相,后者对铝合金的性能有危害。
一般认为,减少针状0-Fe 相,或使0-Fe相转变为汉字状或颗粒状的aFe相,可改善铝合金的力学性能。
铝合金中含铁相的结构有四方晶系、六方晶系、单斜晶系、正交结构和体心立方结构等。
采用重力沉降法、电磁分离法和过滤法等降低铝熔体中f》元素的含量,可以消除含f》相对合金性能的危害。
然而,铁元素也能改善铝合金的性能,部分高Fe铝合金具有较好的力学性能。
关键词:铝合金;含铁相;危害;力学性能中图分类号:TG113.12文献标志码:A 文章编号:1008-1690(2020)06-0015-04Iran-having Phast in Aluminum AlloyXU Lujic1,ZHANG Jinmin2(itae Reareseatative Office o f tha Nave in Luoyano,Luoyuno471002,Chino;2.2uoyano Ship MdtCdl Reseerch Institute.Luoyano471639,Heaan Chino)Abstrach:Iroo-Tch ppases in aluminum Hoy incluUe a-Fe ppass i V p-Fe ppass,th latteo will do hami te tae properties of aluminnm Hoy.It is ueaeralia consinerea tUai mechnicel properties of aluminnm dlloy may be improvea by decrease in acichlao p-Fe phass oo by transfomidtion of p-Fe ppass inte Chinese characteo oo urannlac a-Fe ppase.The iron-0aving ppases in aluminnm Hoy possess suh structures as tetraaonai system,.6X3(023:system,monoclinic system,ortUogonai stmcture,ang bogy centred chUic stmctum.The decrease in ien content in melted aluminum by oravitationai settling,electromaanetir sefaration,oo filtration process is)1》te dimirate disanven taoeons inUuence of ta》iron-centaining ppase on proneeies of ta》alloy.Iron》ement cen alse improve pronerties of aluminum lloy,howeveo,some of th hig0-iron aluminum toys have betteo mechanicot proneeies. Key worit:aluminnm loy;iron-0avine ppase;ham;mechanicot pronerte0引言关于铝合金中铁的作用,不少文献均有论述,大多认为铁是铝合金中的有害杂质元素卩5。
铝合金材料发展现状
铝合金材料发展现状、趋势及展望我国是铝合金材料生产和消费大国,铝合金材料在交通、海洋、空天等领域具有广泛应用,尤其在汽车、飞机、航天、舰船等领域的一些轻量化关键部件上,铝合金材料具有不可替代性。
而国内绝大部分铝合金材料属于中低端产品,生产能耗高、效率低、成本高、附加值低,恶性竞争的情况难以得到改变,且部分高端产品仍需从国外高价购买,这无疑阻碍了我国制造业升级的步伐。
我国虽在通信、高铁等领域具有显著优势,但随着国际形势错综复杂地变化,关键材料领域被卡脖子的风险日渐突出,自主创新迫在眉睫。
在新的产业形势下,发展高端铝合金材料绿色化、智能化的制备与加工技术对支撑我国关键制造业的可持续优质发展具有重大战略意义。
本文主要介绍了国内外铝合金材料发展及研究现状,分析常用铝合金系的市场需求,总结目前我国在此领域遇到的问题以及未来发展目标,并给出相应的发展对策,以促进相关产业的升级和进步。
二、国内外铝合金材料发展及研究现状(一)国外铝合金材料发展及研究现状总体来看,工业发达国家铝合金材料开发与应用的历史时间长,基础好,研究积累雄厚,铝合金材料体系系统性强,产业技术水平较高。
尤其是美国、俄罗斯等工业强国较早开展了铝合金材料的研发工作,申请了大量的铝合金牌号,广泛应用于汽车、船舶、空天等领域,现已形成了一定程度的专利霸权。
在汽车领域,铝合金是实现汽车轻量化的重要材料。
在 2XXX 系铝合金方面,美国的雷伊路菲公司和法国的西贝内公司相继开发了2036-T4、 AU2G-T4 铝合金板材,用于汽车车身。
在 5XXX 系铝合金方面,美国铝业公司(ALCOA)开发了 X5085-O、5182-O 等铝合金,用于车身内板。
在 6XXX 系铝合金方面,美国研制了 6009 和 6010 车身铝合金板。
挪威海德鲁铝业公司在2018 年开发了HHS360 合金,抗拉强度比 6082 合金提高了 10.8%,达到 360 N/mm2 ,伸长率达到 10%;之后,该公司又在此基础上开发了 HHS400 合金,抗压强度达到 400 N/mm2 ,屈服强度 370 N/mm2 ,伸长率为 8%,主要应用于汽车制造。
铝合金的研究现状与应用
铝合金的研究现状与应用铝合金是一种广泛应用于工业和科研领域的材料,具有许多优良的物理和化学性质。
它的研究现状和应用面非常广泛。
本文将从铝合金的材料特性、研究现状和应用等方面进行详细介绍。
铝合金是由铝和其他金属元素(如铜、锌、镁等)混合而成的合金材料。
相比纯铝,铝合金具有更高的强度、刚性和耐腐蚀性。
这使得铝合金在航空航天、汽车制造、建筑工程和电子设备等领域有着广泛的应用。
此外,铝合金还具有良好的导热性能和可塑性,可以通过热处理和塑性加工获得更多的性能优势。
在铝合金的研究中,主要的方向可以分为以下几个方面。
首先,提升铝合金的强度和硬度是研究的重点之一、通过合金化和热处理等方法,可以改变铝合金晶粒的细化和相成分的变化,从而达到提高强度和硬度的目的。
例如,利用冷变形和热处理可以制备超高强度的7075铝合金,其强度可达到900MPa以上。
此外,进一步提高铝合金的强度还可以通过纳米晶和均匀高强度相的引入等方法实现。
其次,改善铝合金的耐腐蚀性也是一个研究热点。
铝合金在大气和水中容易发生腐蚀,所以在实际应用中需要采取一些措施来增强其耐蚀性。
目前的研究主要集中在表面处理技术、合金化和涂层等方面。
例如,通过阳极氧化处理可以形成抗蚀性好、陶瓷膜类似的氧化层,阻碍阳极活性金属的进一步氧化,从而提高铝合金的耐腐蚀性。
此外,铝合金还在轻量化领域具有广泛的应用前景。
由于铝合金具有轻质和高强度的特点,可以减轻设备和结构的重量,提高能源效率。
因此,汽车、航空和航天等领域正在积极研究和应用铝合金。
例如,一些高铝合金可以用于车身钣金制造,大幅降低汽车的整车质量,从而提高汽车的燃油效率。
此外,电子和电器领域也是铝合金的重要应用领域。
铝合金具有优良的导电性和导热性,可以用于制造各种连接器、散热器和外壳等电子元器件。
此外,铝合金还可以用于制造手机、平板电脑和电子设备外壳,提供优良的外观和结构强度。
综上所述,铝合金的研究现状非常丰富,并在各个领域得到广泛的应用。
铁元素对铝合金的作用研究
铁元素对铝合金的作用研究1 概述6系列铝合金是指通过浇铸、挤压而成的合金材料,除了NC2标号之外,其余都是以6字头命名的,其中6063为常规型号。
6系列铝合金在机械加工、汽车、飞机、船舶制造、通讯设施、建筑型材、农业管网等领域得到广泛应用。
因为其具有良好的加工性能,在实际应用中,可以被加工成管、棒、方形以及各种异型,是一种常见的铝合金材料。
在生产实践中,由于6063铝合金中的Fe的变量对铝合金性能影响较大,会在后期加工中对型材的机械性能产生较大范围的改变,严重时可以导致氧化着色不均、机械性能降低等缺陷,所以,必须认真研究所含Fe元素对6063铝合金的负面影响。
6063铝合金主要成分含量详见表1:表1 6063铝合金化学成分金属元素 Al Mg Si Fe Cu/Mn/Zn/Ti含量(%) 98~99 0.45~0.9 0.2~0.6 0.3~0.35 ≤0.12 铁元素在6063铝合金中的影响2.1 铁元素对6063铝合金的耐腐蚀性能的影响在户外和潮湿环境中,金属材料等极易腐蚀。
因此,对化学性质较为活泼的铝材的耐腐蚀性能要求较高。
纯铝以及铝合金在空气中很容易氧化,生成致密坚实的氧化膜,具有很好的自我保护作用,而且,当氧化膜被破坏的时候,还可以与氧气反应,重新生成氧化膜,具有很好的“自愈”功能。
但是,铁元素对铝合金的这种“自愈”功能却有着严重的影响。
随着铁含量的增加,铝合金的腐蚀程度依然是呈现剧烈的增长势头。
实验可知,铁含量近乎0的时候,年腐蚀深度最小;铁含量增加到0.1%,年腐蚀深度增加到2倍;铁含量增加到0.3%,年腐蚀深度增加到4倍;铁含量增加到0.4%,年腐蚀深度增加到近乎6倍;这是因为铝与铁的电势差高达1.2V,铁元素以A1FeSi、FeA13等化合物存在,散布在铝合金各个地方,先产生点腐蚀,然后逐步沿着晶线方向发展,由点腐蚀发展成剥层腐蚀,消弱了铝合金的耐腐蚀能力。
2.2 铁元素对6063铝合金机械性能的影响Fe原子在铝合金中可以形成各种形状的铁相,其中以片状铁相最易形成、最为常见,该铁相的最大负作用是可以造成铝合金基体的断裂,降低铝合金的机械性能。
铝铁合金的研究进展与应用状况
2.1 合金元素的影响 2.1.1 Fe的影响
周 振 平 等 [11]研 究 了 不 同 含 Fe 量 的 Al-Fe 合 金 中 Al3Fe 相形貌 和合金硬度的变化 规律。研究发现, 当Fe含 量 在2%到35%之间变化时, Al3Fe相的形貌由细小针状向 针片状、粗大的长针片状、条状、板条状、块状转变。 30%Fe含 量 是 分 界 线 , 当Fe含 量≥30%时 , Al3Fe相 形 貌总 体上呈块状。分析认为, 随着Fe含量 的 增 加 , 初 生Al3Fe量的增多, 长大空间受到约束, 择优方向 的生 长被抑制, 因而大部分Al3Fe相长成块状。当含Fe量在 36.5% 和 41% 之 间 时 , Al-Fe 合 金 的 组 织 全 部 是 初 生 Al3Fe相组成的金属间化合物, 合金强度很低。而合 金 的硬度值随含Fe量 的增加而提高。当含Fe量<30%时 , 硬度值的增加趋势比较平缓; 当含Fe量增加到30%时, 合金的硬度值陡然增大。从耐磨性的角度来讲, 增加 含Fe量对提高合金的耐 磨性是有利的, 但 是 含Fe量 大 于30%时, 需要消除缩松缩孔缺陷。 2.1.2 Ca的影响
1.2 过共晶Al-Fe 合金 过 共 晶Al-Fe合 金 在 凝 固 时 先 析 出 初 生Al3Fe 相 。 在
凝固界面前沿, 初生Al3Fe相枝晶尖端为柱状, 四周有 若干层片呈放射状生长, 不同枝晶周围的薄片相互接 触并焊合, 形成片状Al3Fe相。而在生长速率很大的情 况下, 枝晶侧面的薄片没有足够的时间发展, 各枝晶 间不能形成集结, 所以Al3Fe相呈针状。对于含9.5%~ 28.1%Fe的Al-Fe合金, 在10 ℃/mm的 温 度 梯 度 下 , 生 长速率在10~5 000 μm/s范围内, 生长速率R及温度梯 度G与Al3Fe相层片间距λ有如下关系[7]: λG1/2R1/4= 43±8 ( μm3/4K1/2s-1/4) 。 初 生Al3Fe相 形 成 后 , 剩 余 液 相 中Fe含 量降 低, 在较高的生长 速 率 下, 会 有α-Al与 共 晶 竞 相 生长的情况。在更高 的 生 长 速 率 下, 棒 状α-Al枝 晶 的 生 长 抑 制 了 共 晶 及 初 生 Al3Fe 相 的 生 长 。 随 生 长 速 率 的 降 低, Al3Fe相 层 片 间 距 增 大 , 其 周 围 溶 质 浓 度 很 低 , 这就促使α-Al在Al3Fe相周围形核生长, 直至剩余液相 中Fe含量达到共晶成分, α-Al的生 长被共晶生长所代 替[8]。 1.3 铝铁合金的快速凝固
铝合金材料的现状与发展趋势
铝合金材料的现状与发展趋势铝合金材料是一种高强度、轻质、耐磨、耐腐蚀的金属材料,具有广泛的应用领域,是现代工业中不可或缺的材料之一。
随着科技的不断进步,铝合金材料的性能和应用越来越广泛,未来的发展前景也十分可观。
一、铝合金材料现状目前,铝合金材料的应用已经覆盖了几乎所有的领域,特别是在航空航天、汽车、电子、建筑等工业领域中,铝合金材料得到了广泛的应用。
在航空航天行业中,铝合金材料是构建飞机、航天器和卫星的主要材料之一,其轻质、高强度、耐腐蚀等优点被广泛地运用。
在汽车工业领域,铝合金材料的应用主要是减轻汽车重量,从而降低燃油消耗和减少废气排放。
在电子领域,铝合金材料的应用主要是制造高精度的电子设备,如手机、电脑等。
在建筑领域中,由于铝合金材料具有轻质、坚固、耐腐蚀的特性,广泛应用于建筑幕墙、铝门窗等领域。
二、铝合金材料的发展趋势未来,铝合金材料的发展主要有以下几个趋势:1.功能性铝合金材料的研究和开发随着科技的不断发展,铝合金材料除了强度、耐腐蚀等基本性能外,功能性也逐渐受到关注,包括磁性、电学性、热传导性等。
例如,将铝合金材料与磁性材料复合,可以研发出高性能的电机;将铝合金材料作为热管材料,可以有效地改善热量传递性能等。
2.高强度铝合金材料的研究和应用随着材料科技的发展,越来越多的高强度铝合金材料正在研制开发中,例如钛铝合金、镁铝合金、铬铝合金等,这些新型材料都具有高强度、轻质等特点,特别适用于航空航天、汽车、高速列车等需要高强度和高刚度的领域。
3.铝合金材料与其他材料的复合应用铝合金材料与其他材料的复合应用已经成为近年来的一个热点。
例如,将铝合金材料与纤维材料、陶瓷材料等进行复合,可以显著改善材料的物理、力学和化学性质,同时还可以增强铝合金材料的抗磨损性和抗冲击性能,使其更加适用于多种领域。
4.绿色环保的铝合金材料的开发随着社会的发展,环保问题日益受到关注,铝合金材料的绿色环保性也成为研究热点。
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,汽车轮毂作为汽车的重要部件之一,其材料的选择与性能对汽车的安全性和舒适性起着至关重要的作用。
A356铝合金因其优良的铸造性能、机械性能以及良好的耐腐蚀性,被广泛应用于汽车轮毂的制造。
然而,A356铝合金中的富铁相对其性能有着重要影响,因此对富铁相的研究显得尤为重要。
本文旨在研究A356铝合金汽车轮毂中富铁相的组成、形态及其对材料性能的影响,为优化A356铝合金的制备工艺和提高汽车轮毂的性能提供理论依据。
二、A356铝合金及富铁相概述A356铝合金是一种典型的铝硅系合金,具有良好的铸造性能和机械性能。
富铁相是指合金中铁元素与其他元素(如硅、锰等)形成的化合物。
在A356铝合金中,富铁相的存在形式多为初生铁相和共晶铁相,其形态、大小及分布对合金的力学性能、耐腐蚀性等有着重要影响。
三、富铁相的组成与形态研究(一)研究方法采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段,对A356铝合金汽车轮毂中的富铁相进行观察和分析。
同时,结合X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)等技术,对富铁相的组成进行定性和定量分析。
(二)研究结果通过观察和分析,发现A356铝合金汽车轮毂中的富铁相主要呈块状、针状和片状分布。
其中,块状富铁相主要分布在晶界处,针状和片状富铁相则主要分布在晶内。
通过XRD和EDS分析,确定了富铁相的主要成分为Fe-Si化合物和其他少量的金属元素。
四、富铁相对A356铝合金性能的影响(一)对力学性能的影响富铁相的形态、大小及分布对A356铝合金的力学性能有着显著影响。
块状富铁相的存在会降低合金的韧性,而针状和片状富铁相则可能成为裂纹扩展的起点,降低合金的强度。
然而,适量的富铁相可以细化晶粒,提高合金的硬度和耐磨性。
(二)对耐腐蚀性的影响富铁相的存在会影响A356铝合金的耐腐蚀性。
由于富铁相与基体之间的电位差异,容易形成微电池,导致合金的电化学腐蚀。
铝合金的研究报告
铝合金的研究报告
铝合金是一种非常重要的金属材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。
本研究报告对铝合金的研究现状、应用以及未来发展进行了总结和展望。
首先,我们对铝合金的研究现状进行了调研。
目前,铝合金的研究集中在合金成分设计、加工工艺以及力学性能等方面。
通过添加不同的合金元素,可以调整铝合金的性能,如提高强度、延展性和耐腐蚀性等。
在加工工艺方面,采用热处理、冷变形等方法可以进一步提高铝合金的力学性能。
此外,表面处理、涂层技术等也是铝合金研究的热点。
其次,我们对铝合金的应用进行了介绍。
铝合金在汽车工业中被广泛应用于车身、发动机、底盘等部件,以提高汽车的燃油经济性和减轻车身重量。
在航空航天领域,铝合金常用于制造飞机结构件,如机翼、机身等,以提高飞机的载荷能力和飞行性能。
在建筑领域,铝合金可以用于制造窗户、门、幕墙等,具有良好的耐候性和装饰性能。
此外,铝合金还应用于电子、包装、船舶等多个行业。
最后,我们对铝合金的未来发展进行了展望。
随着科学技术的不断进步,铝合金的性能将进一步提高。
研究人员将继续探索新的合金成分设计和加工工艺,以实现铝合金的复合强化、多功能性和一体化设计。
此外,环保和可持续发展也是铝合金研究的重点,研究人员将努力开发低能耗、低污染的铝合金生产技术。
未来,铝合金有望在更广泛的领域得到应用,如高速列
车、新能源车辆、大型建筑等。
综上所述,铝合金是一种重要的金属材料,具有广泛的应用前景。
在未来的研究中,我们将进一步深入探索铝合金的性能优化和应用拓展,为推动相关行业的发展做出贡献。
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》范文
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展,轻量化成为了现代汽车制造的重要方向。
其中,铝合金因其优良的物理性能和较低的密度被广泛运用于汽车轮毂的制造中。
A356铝合金因其独特的工艺性能和力学性能成为了制造汽车轮毂的理想材料。
然而,在A356铝合金中,富铁相的存在对合金的机械性能、抗腐蚀性等有着显著影响。
因此,对A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、A356铝合金汽车轮毂的基本性质与用途A356铝合金具有较好的流动性和较高的抗腐蚀性,因此被广泛应用于汽车轮毂的制造。
其成分主要包括铝、硅、铁等元素。
其中,铁元素在合金中以富铁相的形式存在,对合金的性能产生重要影响。
三、富铁相的形成与特点在A356铝合金中,铁元素会与其它元素结合形成富铁相。
这些富铁相通常以颗粒状或块状的形式存在于合金基体中。
富铁相的尺寸、形态和分布对合金的机械性能有着显著的影响。
通过精确控制合金成分和铸造工艺,可以实现对富铁相的有效调控。
四、富铁相对A356铝合金汽车轮毂性能的影响富铁相的存在对A356铝合金汽车轮毂的性能具有双重影响。
一方面,适量的富铁相可以提高合金的强度和硬度;另一方面,过多的富铁相可能导致合金的韧性降低,易产生裂纹等缺陷。
因此,研究富铁相的含量、尺寸和分布对合金性能的影响,对于优化A356铝合金汽车轮毂的性能具有重要意义。
五、富铁相的研究方法针对A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究,主要采用以下方法:1. 显微组织观察:通过光学显微镜、电子显微镜等手段观察富铁相的形态、尺寸和分布。
2. 成分分析:利用化学分析、X射线衍射等方法分析富铁相的化学成分。
3. 力学性能测试:通过拉伸试验、硬度测试等方法评估合金的机械性能。
4. 腐蚀性能测试:通过盐雾试验、电化学腐蚀试验等方法评估合金的抗腐蚀性能。
六、研究现状与展望目前,针对A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究已经取得了一定的成果。
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》范文
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》篇一一、引言汽车工业的发展与新材料的应用紧密相连。
铝合金作为一种轻质高强度的金属材料,在汽车制造领域得到广泛应用,尤其体现在汽车轮毂等关键部件的制造上。
A356铝合金因具备出色的铸造性能和力学性能,已成为汽车轮毂制造的首选材料。
然而,其复杂的微观组织和性能,尤其是富铁相的分布和影响,仍需进一步的研究和了解。
本论文主要探讨A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究进展、分析及其在工程实践中的应用。
二、A356铝合金概述A356铝合金是一种典型的铸造铝合金,因其优良的机械性能、可铸性及加工性被广泛应用于汽车轮毂等零部件的制造。
其成分主要包括铝、硅、铁等元素。
其中,铁元素的存在会形成富铁相,对合金的微观结构和性能产生重要影响。
三、富铁相的形成与分布在A356铝合金中,铁元素的存在主要以富铁相的形式存在。
这些富铁相的形成与合金的凝固过程、元素扩散及第二相的析出密切相关。
研究表明,富铁相的分布对合金的机械性能和耐腐蚀性有显著影响。
通过对A356铝合金的微观组织进行观察,可以发现富铁相的形态、大小和分布规律。
四、富铁相的影响分析富铁相的存在对A356铝合金的性能产生多方面的影响。
首先,富铁相的形态和分布对合金的力学性能具有显著影响,如硬度、强度和韧性等。
其次,富铁相还会影响合金的耐腐蚀性,特别是在特定的腐蚀环境中,富铁相可能成为腐蚀的起点。
此外,富铁相还可能影响合金的热稳定性和加工性能。
因此,深入研究富铁相的特性和影响,对于优化A356铝合金的性能具有重要意义。
五、研究方法与实验结果为了深入探讨A356铝合金中富铁相的特性及其对性能的影响,本部分采用多种研究方法进行实验和分析。
包括金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等观察手段,以及硬度测试、拉伸试验、腐蚀试验等性能测试方法。
通过这些实验手段,可以观察到富铁相的形态、大小和分布规律,并分析其对A356铝合金性能的影响。
铝合金制品行业现状及趋势
铝合金制品行业现状及趋势近年来,铝合金制品行业蓬勃发展,成为全球制造业中的重要组成部分。
本文将探讨铝合金制品行业的现状以及未来的发展趋势,并展望其潜在的机遇和挑战。
一、行业概述铝合金是指以铝为主体,通过合金添加元素来提高其性能和特殊功能的材料。
铝合金制品主要应用于航空航天、交通运输、建筑装饰、电子电器等领域,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优势,因此受到了广泛的关注和使用。
二、现状分析1. 市场需求稳步增长:随着全球经济的不断发展,铝合金制品的需求量逐年增加。
特别是在汽车工业和航空航天领域,对轻量化、高强度材料的需求推动了铝合金制品的应用。
此外,建筑装饰、电子电器等领域的快速发展也为铝合金制品提供了广阔的市场。
2. 技术创新带来新机遇:随着科技的进步和创新的不断涌现,铝合金制品的生产工艺和性能得到了显著改善。
高强度、高韧性的铝合金材料得以应用,同时新的制造工艺和装备也不断推动行业的发展。
3. 环保压力推动转型升级:全球环保意识的提高和政府政策的支持,推动了铝合金制品行业向绿色环保方向转型。
回收利用铝资源、减少废气废水排放、提高能源利用效率等成为行业关注的热点,同时也为企业带来了转型升级的机遇。
三、未来趋势展望1. 自主创新成为关键:随着国内外市场竞争的加剧,铝合金制品行业需要通过自主创新来提高产品质量和降低成本。
加强研发能力、提高技术含量,推动行业向高端制造和智能制造转型,将是未来的重要发展方向。
2. 绿色发展势在必行:环保问题已成为全球共同关注的焦点,铝合金制品行业需要加强环保意识,推动绿色发展。
通过节能减排、资源循环利用等措施,改善生产过程中的环境影响,实现可持续发展。
3. 国际市场开拓广阔:随着中国制造业的崛起和“一带一路”倡议的推进,铝合金制品行业的国际市场潜力巨大。
企业应积极参与国际竞争,扩大出口规模,开拓新兴市场,提升品牌知名度和国际竞争力。
四、挑战与对策1. 市场竞争加剧:随着国内外企业的进入,铝合金制品行业的竞争日益激烈。
《2024年A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》范文
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展,汽车轮毂作为汽车行驶中承受巨大冲击力的关键部件,其材料的选择与性能显得尤为重要。
A356铝合金因其优良的铸造性能、较高的强度和良好的耐腐蚀性,在汽车轮毂制造中得到了广泛应用。
然而,A356铝合金中富铁相的存在对其性能有着重要影响,因此对富铁相的研究具有重要意义。
本文将重点研究A356铝合金汽车轮毂中富铁相的形态、分布及其对材料性能的影响。
二、A356铝合金及其富铁相概述A356铝合金是一种常用的铸造铝合金,具有较好的流动性、抗蠕变性和抗腐蚀性。
该合金的主要成分为铝、硅、镁和铁等元素,其中富铁相的存在对合金性能产生显著影响。
富铁相是指合金中铁元素与其他元素(如硅、锰等)形成的金属间化合物,其形态、大小和分布对合金的力学性能、耐腐蚀性和铸造性能等具有重要影响。
三、富铁相的形态与分布研究1. 形态研究:通过金相显微镜、扫描电子显微镜等手段,观察A356铝合金中富铁相的形态。
研究发现,富铁相多呈片状、棒状或颗粒状分布,其形态与合金的铸造工艺、冷却速度等因素有关。
2. 分布研究:利用X射线衍射、电子探针等分析手段,研究富铁相在A356铝合金中的分布情况。
结果表明,富铁相主要分布在晶界处,对晶内的影响较小。
四、富铁相对A356铝合金性能的影响1. 力学性能:富铁相的存在会降低A356铝合金的力学性能,如降低材料的抗拉强度和延伸率。
然而,适量的富铁相可以细化晶粒,提高材料的硬度。
2. 耐腐蚀性:富铁相的存在会降低A356铝合金的耐腐蚀性,因为富铁相在腐蚀过程中容易成为腐蚀的起点。
然而,通过适当的表面处理和合金元素调整,可以改善合金的耐腐蚀性。
五、改善A356铝合金中富铁相的方法1. 优化铸造工艺:通过控制铸造温度、冷却速度等工艺参数,可以影响富铁相的形态和分布,从而改善合金的性能。
2. 合金元素调整:通过调整合金中镁、硅等元素的含量,可以改变富铁相的形态和分布,进而改善合金的性能。
铝合金中含铁相的研究现状和发展趋势
论文题目:铝合金中含铁相的研究现状和发展趋势姓名:韩志强班级:材硕1511学号:15703882015/10/25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。
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。
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AbstractAluminum 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 extremely 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.Silicon 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.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。
《2024年A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》范文
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展,汽车轮毂作为车辆行驶过程中承载重量、传递扭矩的关键部件,其材料的选择和性能的优化显得尤为重要。
A356铝合金因其优良的铸造性能、机械性能和抗腐蚀性能,在汽车轮毂制造中得到了广泛应用。
然而,在A356铝合金的微观结构中,富铁相的存在对其性能有着显著的影响。
因此,对A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究,对于提升轮毂的性能和延长其使用寿命具有重要意义。
二、A356铝合金及其富铁相的基本特性A356铝合金是一种铝-硅-镁系合金,具有良好的铸造性能和机械性能。
在A356铝合金中,富铁相是一种常见的第二相,主要由铁、硅、铝等元素组成。
这些富铁相在合金中的分布、形态和大小,对合金的力学性能、耐腐蚀性等有着重要影响。
三、富铁相的形成机制与影响因素富铁相的形成主要受合金成分、铸造工艺、热处理工艺等因素的影响。
在A356铝合金中,铁元素的存在是形成富铁相的必要条件。
此外,合金的冷却速度、固溶处理温度和时间等也会影响富铁相的形态和分布。
通过对这些影响因素的研究,可以更好地控制富铁相的形成和分布,从而优化合金的性能。
四、富铁相对A356铝合金性能的影响富铁相的存在对A356铝合金的性能有着显著的影响。
一方面,适量的富铁相可以提高合金的强度和硬度;另一方面,过多的富铁相可能导致合金的脆性增加,降低其延伸率和韧性。
因此,研究富铁相的含量、形态和分布对合金性能的影响,对于优化合金的成分和工艺具有重要意义。
五、A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究方法为了研究A356铝合金汽车轮毂中富铁相的特性,可以采用多种方法。
首先,可以通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察富铁相的形态和分布。
其次,利用X射线衍射和能谱分析等方法,可以确定富铁相的成分和结构。
此外,还可以通过力学性能测试和耐腐蚀性测试等方法,评估富铁相对合金性能的影响。
六、研究结果与讨论通过对A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究,可以得出以下结论:1. 富铁相的形态和分布受合金成分、铸造工艺和热处理工艺等因素的影响。
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》范文
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展,汽车轮毂作为汽车行驶过程中不可或缺的部件,其材料的选择与性能直接关系到汽车的安全性和使用寿命。
A356铝合金因其优良的铸造性能、机械性能以及抗腐蚀性能,在汽车轮毂制造领域得到了广泛应用。
然而,在A356铝合金中,富铁相的存在对材料的性能具有重要影响。
本文旨在研究A356铝合金汽车轮毂中富铁相的特性及其对材料性能的影响,以期为进一步优化汽车轮毂的设计和制造提供理论支持。
二、A356铝合金的成分与性能A356铝合金是一种铝硅合金,主要由铝、硅、铜、镁等元素组成。
其具有优异的铸造性能、机械性能以及抗腐蚀性能,因此广泛应用于汽车轮毂等零部件的制造。
在A356铝合金中,铁元素是常见的杂质元素之一,其在合金中以富铁相的形式存在。
三、富铁相的组成与特性富铁相是指A356铝合金中铁元素聚集形成的相。
这些相的组成复杂,通常包含Fe-Al化合物、Fe-Si化合物以及铁素体等。
由于铁元素在A356铝合金中的分布不均匀,富铁相往往呈现出一种复杂的形态,包括块状、条状等。
这些富铁相的尺寸和形态对A356铝合金的性能具有重要影响。
四、富铁相对A356铝合金性能的影响1. 机械性能:富铁相的存在可以影响A356铝合金的强度和韧性。
研究表明,适量的富铁相可以细化晶粒,提高材料的机械性能;然而过多的富铁相则可能导致材料中出现微裂纹,降低材料的强度和韧性。
2. 耐腐蚀性:富铁相的存在也会影响A356铝合金的耐腐蚀性。
由于富铁相与基体之间的电位差异,容易形成电化学腐蚀,从而降低材料的耐腐蚀性。
3. 铸造性能:在铸造过程中,富铁相可能会阻碍晶粒的生长和分布,从而影响材料的铸造性能。
因此,在铸造过程中需要控制富铁相的含量和形态,以获得良好的铸造性能。
五、研究方法与实验结果为了研究A356铝合金中富铁相的特性及其对材料性能的影响,本文采用X射线衍射、扫描电镜等手段对材料进行表征和分析。
《2024年A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》范文
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,轻量化材料在汽车制造中的应用越来越广泛。
其中,A356铝合金因其良好的铸造性能、力学性能以及较高的抗腐蚀性,在汽车轮毂制造中得到了广泛应用。
然而,A356铝合金的微观组织结构复杂,尤其是其中的富铁相,对合金的性能有着重要影响。
因此,对A356铝合金中富铁相的研究具有重要意义。
二、A356铝合金及其富铁相概述A356铝合金是一种常用的铸造铝合金,主要由铝、硅、镁等元素组成。
其中,富铁相是合金中一种重要的组成相,其形态、大小及分布对合金的力学性能、铸造性能等有着显著影响。
富铁相的形状不规则,呈块状或条状分布,主要原因是铁元素在凝固过程中与铝元素结合形成复杂的金属间化合物。
三、富铁相的形成与影响(一)形成过程A356铝合金中富铁相的形成是一个复杂的物理化学过程。
在合金凝固过程中,铁元素与铝元素在一定的温度和压力条件下发生反应,形成含铁的金属间化合物。
这些化合物由于具有较高的硬度和脆性,容易在合金中形成硬质点。
(二)对性能的影响富铁相的存在对A356铝合金的性能有着显著影响。
一方面,富铁相可以增强合金的耐磨性和抗腐蚀性;另一方面,由于富铁相的硬度和脆性较高,其过多地存在于合金中会导致合金的韧性降低,影响其机械性能。
因此,控制富铁相的形态、大小及分布对于优化A356铝合金的性能具有重要意义。
四、研究方法与实验设计(一)研究方法本研究采用金相显微镜、扫描电镜等手段,观察和分析A356铝合金中富铁相的形态、大小及分布。
同时,通过力学性能测试、热处理等手段,探究富铁相对合金性能的影响规律。
(二)实验设计实验设计主要包括以下步骤:首先,制备不同成分的A356铝合金试样;其次,通过金相显微镜和扫描电镜观察试样中富铁相的形态和分布;然后,进行力学性能测试和热处理实验;最后,分析实验结果,得出结论。
五、实验结果与讨论(一)实验结果通过实验观察和分析,我们发现在A356铝合金中存在不同形态和大小的富铁相。
铝合金结构研究现状简述
参考内容
内容摘要
混凝土柱在建筑行业中具有举足轻重的地位,作为主要的承重结构,其安全 性、稳定性和耐久性直接关系到建筑物的使用寿命和人们的生命财产安全。然而, 传统的混凝土柱在遇到强大的地震作用时,容易出现脆性破坏,影响结构的安全 性。因此,寻找一种能够提高混凝土柱抗震性能的加固方法成为了研究的热点。 其中,FRP(纤维增强塑料)约束混凝土柱因其具有的高强度、高韧性、耐腐蚀 等特点,日益受到了人们的。
内容摘要
目前铝合金空间网格结构研究已经取得了一定的进展,但在设计理论、制作 工艺和应用前景方面仍存在一些关键问题需要解决。随着科技的不断发展和新材 料、新工艺的不断涌现,我们有理由相信,在不久的将来,铝合金空间网格结构 将会在更多领域得到广泛应用,同时其研究也将取得更大的突破。
内容摘要
总之,铝合金空间网格结构作为一种具有优异性能的结构形式,在航空航天、 建筑、车辆等众多领域具有广泛的应用前景。但要实现其广泛应用,还需要在设 计理论、制作工艺和应用前景等关键问题上取得突破。因此,加强铝合金空间网 格结构的研究和开发,对于推动相关领域的技术进步和产业发展具有重要的意义 和价值。
铝合金结构研究现状简述
目录
01 铝合金结构研究现状 及未来发展趋势
02
一、铝合金结构研究 发展历程
03
二、铝合金结构研究 现状
04 三、结论与展望
05 参考内容铝合金结构研究现及未来发展 趋势铝合金结构研究现状及未来发展趋势
铝合金结构材料作为一种轻质、高强、耐腐蚀的金属材料,在工业和科技领 域得到了广泛应用。随着科学技术的发展,铝合金结构研究也在不断深入,本次 演示将简要介绍铝合金结构研究的发展历程、当前研究现状、存在的问题以及未 来发展趋势和可能的研究方向。
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》范文
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展,轻量化成为了现代汽车制造的重要方向。
其中,铝合金材料因其优异的物理性能和较低的密度被广泛应用于汽车制造中,尤其是汽车轮毂的制造。
A356铝合金因其良好的铸造性能和机械性能,在汽车轮毂制造中得到了广泛的应用。
然而,A356铝合金的微观组织结构复杂,尤其是其中的富铁相,对合金的性能有着重要的影响。
因此,对A356铝合金中富铁相的研究显得尤为重要。
二、A356铝合金及其富铁相概述A356铝合金是一种典型的铝合金材料,以其优异的铸造性能和良好的机械性能被广泛应用于汽车轮毂的制造。
这种合金的主要成分包括铝、硅、镁以及少量的铁、铜等元素。
其中,铁元素在合金中常常以富铁相的形式存在。
富铁相的形态、大小和分布对A356铝合金的力学性能、耐腐蚀性等有着显著的影响。
三、富铁相的形成及影响在A356铝合金中,富铁相的形成主要受到合金成分、铸造工艺等因素的影响。
当铁元素含量超过一定限度时,会形成富铁相并沉淀在合金基体中。
这些富铁相往往呈针状或网状结构,其形态和大小对合金的性能产生重要影响。
一方面,适量的富铁相可以增强合金的耐磨性和硬度;但另一方面,过多的富铁相可能会导致合金的脆性增加,从而降低其韧性。
四、富铁相的研究方法针对A356铝合金中富铁相的研究,主要采用的方法包括金相显微镜观察、X射线衍射分析、扫描电镜观察等。
通过这些方法,可以观察和分析富铁相的形态、大小、分布以及与基体的关系等,从而深入理解其形成机理和作用机制。
五、富铁相与性能关系研究通过大量实验和分析发现,A356铝合金中富铁相的形态和分布对其性能有着显著的影响。
适量的富铁相可以有效地提高合金的硬度和耐磨性,但过多的富铁相则可能导致合金的韧性降低。
此外,富铁相的分布也会影响合金的耐腐蚀性。
因此,在制造过程中,需要合理控制合金中的铁元素含量和铸造工艺,以获得最佳的力学性能和耐腐蚀性。
铁元素在铝合金中的作用
铁在铸造铝合金中一直被认为是一种主要的有害杂质,各个国家、专业标准均对其作了明确的限制,各企业标准对其控制更为严格。
这主要是由于随铁含量增加,在金相组织中会形成本身硬度很高的针、片状脆性铁相,它的存在割裂了铝合金的基体,降低了合金的力学性能,尤其是韧性,并且使零件机械加工难度增加,刀、刃具磨损严重,尺寸稳定性差等等,但是,低品质铝合金锭中铁含量本身就高,随着合金炉料的回用,生产中铁质坩埚、工具、置预件等的使用使合金增铁在所难免。
多年来一直吸引着广大铸造工作者去研究,下面就铁在Al-Si合金中的作用及其减弱消除对策进行讨论。
1铸造Al-Si系合金中铁的作用1.1铸造Al-Si合金中铁的存在形态表1是铝硅系合金中铁的存在形态,其中α-AlFeSi和β-AlFeSi是常见的二种形态。
而ρ-AlMgFeSi和δ-AlFeSi不是很常见。
其中AlFeSi和Al(Fe,Cr)Si的结晶结构特征目前还不甚详细。
至于形成什么样的相,除与合金中的含铁量有关外,还与铸件的冷却速度、合金元素的数量、种类等密切相关。
汉字状的α-AlFeSi相对Al-Si系合金可提高强度、硬度,对韧性降低不多,而针状的β-AlFeSi相则严惩割裂基体,显著降低合金的韧性,尤其冲击韧性,据报道,当Fe>1%时,可使整个合金本身变脆。
表1Al-Si系合金中铁相形态类别晶体结构熔化温度/℃形状α-AlFeSi六方晶体860汉字状β-AlFeSi单晶体870针、片状ρ-AlMgFeSi立方晶体δ-AlFeSi四方晶体1.2铁对铝硅合金机械性能的影响1.2.1对室温机械性能的影响对Al-Si二元合金,当Fe>0.5%时,片状β相可提高合金的强度并稍降低其延伸率;当Fe>0.8%时,延伸率开始较大幅度降低,当合金中的Fe从0.4%增加到1.2%时,对强度值的增加是微乎其微的,但却显著降低其延伸率从4%降到1%,对Na变质的Al-Si共晶合金是每增加Fe0.1%可使延伸率降低1%多。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
论文题目:铝合金中含铁相的研究现状和发展趋势姓名:韩志强班级:材硕1511学号:15703882015/10/25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。
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。
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AbstractAluminum 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 extremely 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.Silicon 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.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,力求找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。
二、铝合金中含铁相的研究现状因为铝合金质量轻,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。
直到20世纪70年代,铝铁合金已经被逐渐当成一种合金系来加以研究。
研究结果显示,铝合金中铁含量的变化对合金基体力学性能的影响很大。
向铝合金中逐渐添加铁元素,当铝合金中铁元素含量大1%时,会影响合金的冲击强度,使强度降低。
继续加大铁含量,当其含量从0.25%变化到0.6%时,合金的抗拉强度和伸长率都出现了下降的情况。
其抗拉强度由原始的385~415MPa 变为285~315MPa,大约降低了24.1%,伸长率从13%~14%变为4%~5%,约下降了64.29%。
另外,具有尖锐棱角的类针状Al3Fe相形成于合金凝固初期,会对合金的流动造成一定的阻碍作用,影响合金的均匀化分布,大量形成宏观及微观偏析,缩松缩孔。