导　　师： 李文芳

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 采用铸造铝合金代替变形铝合金生产3C产品外壳件,可以节约大量成本,提高生产效率。传统铸造铝合金中由于大量Si相的存在,其表面阳极氧化效果差,无法满足3C产品外观的要求。开发一种可阳极氧化铸造铝合金具有很大的应用前景和市场需求。Al-Mn合金具有较低的共晶成分点,同时相对于传统铸造Al-Si合金更有潜力获得良好的阳极氧化效果。因此本文以Al-Mn系铸造铝合金为研究对象,研究了常见变质元素Ti、Sc对合金阳极氧化、流动性和力学性能的影响。结果显示:当Mn含量为2wt.%时,Al-Mn合金具有最优的流动性和力学性能。Al-2Mn合金的流动长度达到ADC12合金的87%,抗拉强度达到110MPa。Al-2Mn合金中存在的中空菱形状初生Al6Mn相在阳极氧化过程中会优先溶解,形成腐蚀坑,影响合金阳极氧化性能。适量合金元素Ti的添加可以改变初生Al6Mn相形貌和分布,改善Al-2Mn合金阳极氧化效果,提高膜层耐蚀性。随着Ti含量的增加,合金的凝固区间增大,合金熔体流动长度大幅下降。而且当Ti含量高于0.2 wt.%时,熔体会优先析出Al3Ti相,增大熔体粘度,合金流动长度低于Al-2Mn合金的80%。凝固区间和粘度增大是熔体流动性下降的主要原因。同时添加Ti元素对Al-2Mn合金力学性能提升有限。合金元素Sc可以显著提高Al-2Mn合金的力学性能。当Sc添加量为0.4 wt.%时,抗拉强度达到最高将近180MPa。Sc元素添加量不高于0.3 wt.%时,凝固区间基本保持不变,合金熔体的流动长度与Al-2Mn合金相当。当Sc含量超过0.3 wt.%时,凝固区间增大。熔体流动长度下降。Sc含量为0.5 wt.%时,合金流动长度最短,为Al-2Mn合金流动长度的90%。当Sc含量在0.3 wt.%以上时,膜层纳米孔结构出现较大的孔洞。随着Sc含量增加,合金膜层腐蚀坑逐渐增多,膜层纳米孔孔径和孔隙率增大。Ti/Sc复合添加能够将Ti元素的变质效果和Sc元素的强化效果叠加,同时提升合金的阳极氧化性能和力学性能。Ti、Sc合金元素添加量分别为0.1 wt.%、0.3 wt.%时,合金具有良好的流动性,优异的阳极氧化性能和良好的力学性能。更多还原

关 键 词： [3431823]铸造铝合金 [8154832]AL-MN合金 [4477340]流动性 熔体热分析 力学性能 阳极氧化

分 类 号： [TG146.21]

领　　域： []