合金元素对铸造铝硅合金热暴露组织性能的研究开题报告

合金元素对铸造铝合金力学性能的影响摘要：简述了合金元素含量不同时对铸造铝合金力学性能的变化情况，其中介绍了稀土对铸造铝合金力学性能的影响，分析了不同含量的稀土使得铸造铝合金力学性能的变化情况，同时也介绍了Si、Cu、Mg、钪、Ce等元素的加入对铸造铝合金力学性能的影响。

研究发现某些合金元素可以提高铸造铝合金的力学性能，而某些合金元素则降低铸造铝合金的力学性能。

通过研究可以得到提高铸造铝合金力学性能的合金元素的最佳加入量。

关键词：铸造铝合金、力学性能、变质处理铝是当今世界上产量增长最快的金属。

1990年,世界铝合金铸件的产量已达4101341吨,其中产量最多的国家是日本和美国,分别占世界总产量的25.67%和24.33%。

铸造铝合金主要用于车辆制造工业和飞机工业。

铝硅系铸造铝合金具有抗拉伸、抗疲劳、耐腐蚀等优良性能及较高的比强度与韧性,除具备铸造铝合金的所有性能外, 由于Si粒子的强化作用, 其具有更高的强度和硬度，该类合金的主要牌号为A356和A357两种[1],并且铝硅系铸造铝合金铸造流动性好、气密性好、收缩率小和热裂倾向小等特点[2],经过变质和热处理后,具有良好的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能和较好的机械加工性能[3],广泛运用于汽车、轨道交通等领域[4]。

铸造铝合金的作用越来越重要，研究铸造铝合金的文献也越来越多，其中关于合金元素对铸造铝合金力学性能影响的文献并不多，有的也仅是一种或二三种元素对铸造铝合金力学性能的影响，因此，本文从多种合金元素对铸造铝合金的力学性能的影响进行综述。

1 稀土对铸造铝合金力学性能的影响稀土对铸造铝合金力学性能的影响，主要通过观察稀土不同含量时铸造铝合金抗拉强度和延伸率的变化情况，其中张德恩[5]等研究了稀土元素Ce含量不同的情况下，新型铸造铝合金力学性能的变化情况如图1所示。

图1 不同稀土含量时合金的力学性能从图1中可以看出，随着合金中稀土含量的增加, 合金的抗拉强度和延伸率都得到不同程度的提高。

合金元素对ZA27组织和性能的影响的开题报告一、研究背景和意义ZA27合金（Z为锌的英文单词Zinc的第一个字母，A为铝的英文单词Aluminum 的第一个字母，27为铜的含量）是一种较为常用的高强度铸造铝合金。

ZA27合金具有极高的机械性能，如高抗拉强度、高耐磨性、高耐蚀性等，因此被广泛应用于汽车、航空、轨道交通等领域。

然而，ZA27合金在高温下易出现氧化分解，从而导致合金的强度降低，令其应用受到限制。

由此可见，合金元素对ZA27合金的组织和性能具有重要影响，并且研究合金元素对ZA27的影响有助于提高合金的性能和应用范围。

二、研究内容和方法本文将对ZA27合金中的合金元素铜、铁和镍的含量进行改变，通过实验方法研究它们对ZA27合金的显微组织、机械性能（抗拉强度、屈服强度、伸长率）、耐蚀性的影响，并对结果进行分析和比较。

具体实验步骤如下：1. 选取符合要求的铜、铁和镍作为ZA27合金中的合金元素。

2. 根据不同比例配制出铜、铁和镍含量不同的ZA27合金试样。

3. 对试样进行铸造和热处理，制备出试验用的试样。

4. 对试样进行显微组织观察和机械性能测试，如抗拉强度、屈服强度、伸长率等。

5. 对试样进行耐蚀性测试，如海水腐蚀实验、盐雾腐蚀实验等。

6. 根据实验结果分析合金元素对ZA27合金组织和性能的影响以及不同合金元素对ZA27的优化效果。

三、研究预期结果和意义本研究的预期结果有以下几点：1. 借助实验方法研究了铜、铁和镍对ZA27合金组织和性能的影响。

2. 分析了不同比例合金元素对ZA27合金性能的影响，并提出了合理的优化方案。

3. 探讨了ZA27合金应用于高温环境下的限制并提出改善的方法。

本文研究的结果不仅有助于进一步了解高强度铸造铝合金的物理、化学和力学特性，也将为ZA27合金的性能和应用提供新的思路和方向。

合金化与过滤技术对铸造铝镁合金组织与性能的影响的开题报告一、课题背景铝合金是一种重要的轻质结构材料，在工业、交通运输和航天航空等领域有广泛应用。

铝镁合金以其较高的强度和弹性模量、较低的密度和良好的耐腐蚀性能成为铝合金中的一类重要材料，在汽车、航空航天等领域应用广泛。

然而，铸造铝镁合金的过程中易发生气孔、夹杂等缺陷，严重影响其力学性能和耐蚀性能。

过滤技术是铝合金铸造中常用的一种改善材料质量的方法，其作用主要是去除铸件中的夹杂物和气泡。

而合金化是改善铸造铝合金中组织和性能的重要手段。

因此，研究合金化和过滤技术对铸造铝镁合金组织和性能的影响，对于提高铝镁合金的质量和应用价值具有重要的意义。

二、研究目的本研究的目的是探究合金化和过滤技术对铸造铝镁合金组织和性能的影响，提高铸造铝镁合金的质量和应用价值。

三、研究内容1. 铝镁合金材料的选择和铸造工艺的设计：选择合适的合金组分和铸造工艺参数，确定试验方案。

2. 合金化对铝镁合金组织和性能的影响：通过添加不同的合金元素，探究其对铝镁合金组织和性能的影响。

3. 过滤技术对铝镁合金组织和性能的影响：通过使用不同的过滤器材料和过滤精度，研究过滤技术对铝镁合金组织和性能的影响。

4. 铝镁合金组织和性能的测试和分析：对不同试验条件下得到的铝镁合金样品进行金相组织、力学性能、耐腐蚀性能测试和分析，查找影响铝镁合金性能的关键因素。

四、研究意义本研究将对铸造铝镁合金的生产和应用具有重要的意义。

研究合金化和过滤技术对铝镁合金组织和性能的影响，将有助于提高铸造铝镁合金的质量和应用价值，为推动铝镁合金的应用发展做出贡献。

一、概述铝硅合金是一种常见的铝合金材料，具有良好的机械性能和热处理性能。

在免热处理状态下，铝硅合金的组织结构对其性能有着重要影响。

对于铝硅合金的组织影响因素进行深入研究，对于其在实际应用中的性能提升有着重要意义。

二、ni元素对免热处理铝硅合金组织的影响1. ni元素的添加ni元素是影响铝硅合金组织的重要合金元素之一。

它的添加可以改善铝硅合金的凝固组织，细化晶粒，提高材料的强度和韧性。

适当的ni含量可以使铝硅合金的晶粒尺寸更细小，提高材料的塑性变形能力，增加其耐热性。

2. ni元素浓度ni元素的浓度对铝硅合金组织也有着重要影响。

当ni元素的浓度过高时，可能会导致合金中产生大量过饱和的ni固溶体，从而影响了铝硅合金的强度和硬度。

在进行合金设计时，需要考虑ni元素的适当浓度，以充分发挥其对铝硅合金组织的优化作用。

三、ni元素对铝硅合金性能的影响1. ni元素提高了铝硅合金的耐蚀性和耐热性由于ni元素的加入，铝硅合金的晶粒尺寸得以细化，晶界的固溶度得到提高，对晶界的固溶强化作用也更加显著，从而提高了合金的耐蚀性和耐热性。

2. ni元素提高了铝硅合金的强度和韧性ni元素的添加可以有效细化铝硅合金的晶粒，并增加合金的位错密度，从而提高了合金的强度和韧性，使其在高温和高应力环境下具有更好的性能稳定性。

四、结论ni元素的添加对免热处理铝硅合金组织有着重要的影响。

适量的ni元素可以细化晶粒，增强固溶强化效应，提高合金的力学性能和热稳定性。

在实际的铝硅合金制备过程中，需要根据具体的应用要求和合金设计考虑ni元素的添加及浓度，以充分发挥其在铝硅合金中的优化作用。

这也为铝硅合金材料的研究和应用提供了重要的理论基础和技术指导。

五、ni元素在铝硅合金中的应用1. ni元素在航空航天领域的应用航空航天领域对材料的性能要求极高，特别是在高温和高强度等特殊环境下，对材料的稳定性和可靠性有着严格要求。

而添加ni元素的铝硅合金正是能够满足这些需求，其优异的耐热性和强度使得它成为航空航天结构材料的理想选择。

毕业论文开题报告学生姓名：学号：学院、系：材料科学与工程学院专业：材料成型及控制工程论文题目：含钪铝硅合金熔炼工艺研究指导教师:2011年 03 月04 日毕业论文开题报告1．结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一、概述铝硅合金是一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金。

一般含硅11％。

同时加入少量铜、铁、镍以提高强度。

密度～2.7g/cm3。

导热系数101～126W/(m·℃)。

杨氏模量。

冲击值7～。

疲劳极限±45MPa。

钪的化学符号是Sc，它的原子序数是21，是一种柔软、银白色的过渡性金属。

常跟钆、铒等混合存在，产量很少。

易溶于酸。

一般在空气中迅速氧化而失去光泽。

主要存在于极稀少的钪钇石中。

可用以制特种玻璃及轻质耐高温等【1】。

二、研究背景铝硅合金因其本身的优良品质在工业中广泛应用，是汽车、造船、航空航天及其他制造业的重要结构材料，特别在航空工业中的应用越来越广泛。

而钪在航天、航空、舰船、核反应堆以及轻型汽车和高速列车等方面具有非常诱人的开发前景。

三、研究意义铝硅合金在工业生产中具有举足轻重的地位，因此，必须保证其良好的品质和性能。

除了保证化学成分和尺寸精度外，还不允许有气孔等缺陷。

含钪铝硅合金的熔炼是生产过程中的一个很重要的工序。

在铝中只要加入千分之几的钪就会生成Al3Sc新相，对铝合金起变质作用，使合金的结构和性能发生明显变化。

加入%～%的Sc可使合金的再结晶温度提高150～200℃，且高温强度、结构稳定性、焊接性能和抗腐蚀毕业论文开题报告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、解决问题1、通过对合金化元素对铝硅合金组织与性能的影响的了解，首先逐一加入各种合金元素，控制加入量，然后对每一种合金元素加入后的产品进行金相组织的观察，分析力学性能，确定每种元素的作用，找到每种元素最合适的加入量，使其能够有更好的性能。

改良铝硅镁系铸造铝合金耐磨性能与铸造性能的研究的开题报告一、研究背景及意义铝合金作为一种轻质、高强度、高导热、耐腐蚀的材料，已经广泛应用于汽车、航空航天、船舶和建筑等领域。

在这些领域中，铸造铝合金占据着很重要的地位。

然而，铸造铝合金的耐磨性能较差，这限制了它们在一些高要求的领域如航空发动机、液压系统等的应用。

现有的解决方法包括材料表面处理、添加耐磨合金等方法，但这些方法都存在一些局限性，如表面处理技术易产生损伤，添加耐磨合金会影响铝合金的其他性能等。

因此，本研究的目的是通过改良铝硅镁系铸造铝合金的化学成分和铸造工艺，并通过热处理等工艺手段，提高其耐磨性能和铸造性能，为铸造铝合金的应用拓展提供新的思路和方向。

二、研究内容本研究主要包括以下几方面内容：1. 铝硅镁系铸造铝合金的基础研究通过对铸造铝合金材料的化学成分、物理、化学等性质的分析，探索改良铝硅镁系铸造铝合金的方法。

2. 铸造工艺的改良通过改变铸造工艺参数如浇注温度、模具形状等，来优化铝合金的铸造性能，提高其成形率和表面质量。

3. 热处理工艺的优化通过调整热处理工艺参数的优化，如热处理温度、时间、冷却方式等，来提高铸造铝合金的耐磨性能和力学性能。

4. 材料性能的评价和测试运用现代材料性能测试手段对改良后的铝硅镁系铸造铝合金进行性能评价，包括金相分析、机械性能测试、耐磨性能测试等。

三、研究计划与进度安排本研究的时间预计为两年，具体进度安排如下：第一年：1. 阅读相关文献，了解铝硅镁系铸造铝合金的性能特点和研究现状；2. 进行铸造工艺试验，探究影响成形率和表面质量的关键因素；3. 进行热处理工艺试验，研究热处理对耐磨性能和力学性能的影响。

第二年：1. 进行材料性能测试和评价，包括金相分析、机械性能测试、耐磨性能测试等；2. 优化铸造工艺和热处理工艺参数，进一步提高铝合金的表现；3. 撰写研究报告和论文，发表相关研究成果。

四、研究预期成果本研究的预期成果为：1. 优化铝硅镁系铸造铝合金的化学成分和铸造工艺，提高铝合金的成形率和表面质量；2. 优化热处理工艺，提高铝合金的耐磨性能和力学性能；3. 探索新的铝硅镁系铸造铝合金的改良方法和工艺，为铸造铝合金的应用提供新的思路和方向。

锆、铬元素对铝硅合金电导率及力学性能的影响的开题报
告
一、课题背景
铝硅合金是由铝、硅、钛等几种金属组成的合金，在工业生产中被广泛应用。

铝硅合金具有良好的耐蚀性、高强度和良好的机械性能，这些性质使得铝硅合金在航空、汽车和工程等领域的使用非常广泛。

在铝硅合金的制备和应用过程中，添加不同的元
素可以改变其性能。

锆和铬是常用的添加剂。

锆的加入可以提高铝硅合金的抗氧化性和耐热性，同时提高其硬度和耐腐蚀性能。

铬的加入可以增加铝硅合金的耐腐蚀性和强度，同时提高
其抗磨损性能。

因此，研究锆、铬元素对铝硅合金电导率及力学性能的影响，对于优
化铝硅合金的配方，提高其材料性能有重要的理论和实践意义。

二、研究目的
本研究旨在通过实验分析锆、铬元素添加对铝硅合金电导率及力学性能的影响，为优化铝硅合金配方提供科学依据。

三、研究内容和方法
本研究将选取适当比例的铝、硅、钛作为基本组分，分别添加适量的锆、铬元素制备铝硅合金样品。

然后对这些样品进行电导率测试、压缩实验和拉伸实验，分析锆、铬元素对铝硅合金电导率和力学性能的影响。

四、研究意义
本研究的结果对于优化铝硅合金的配方、提高其材料性能有重要的理论和实践意义。

同时，研究结果可以为工程技术的发展提供依据。

Si、Cu和热处理工艺对AL-Si合金性能的影响的开题报告摘要：本文主要研究Si、Cu和热处理工艺对AL-Si合金性能的影响，通过实验分析了不同Si和Cu含量以及不同热处理工艺下AL-Si合金的力学性能、断口形貌和微观组织结构等方面的变化。

研究结果表明，Si含量的增加可以提高AL-Si合金的强度和硬度，Cu含量的增加可以提高合金的抗拉强度和耐磨性，适当的热处理工艺可以进一步提高合金的性能。

因此，在AL-Si合金制备过程中，需要对Si和Cu含量进行合理控制，并根据具体情况选择合适的热处理工艺，以获得满足特定需求的优良性能的AL-Si合金。

关键词：AL-Si合金；Si含量；Cu含量；热处理工艺；性能1. 背景AL-Si合金具有良好的耐蚀性、机械强度和低密度等优异性能，广泛应用于汽车、航空航天、电子、新能源等领域。

其中，合金组成和热处理工艺是影响合金性能的重要因素。

Si和Cu作为常见的合金元素，对AL-Si合金的性能具有重要影响，但是Si和Cu含量的增加也会使合金变得脆性和易裂纹。

因此，需要对Si和Cu含量进行精细调控，以达到合金性能的最优化。

此外，适当的热处理工艺可以使合金获得更加均匀的微观组织结构，进一步提高其性能。

2. 研究目的本文的研究目的是探究Si、Cu和热处理工艺对AL-Si合金性能的影响，以期获得适合特定应用需求的优良性能的AL-Si合金。

3. 研究方法通过实验，改变AL-Si合金的Si和Cu含量以及热处理工艺，分析合金的力学性能、断口形貌和微观组织结构等方面的变化，以探究Si、Cu和热处理工艺对AL-Si合金性能的影响。

4. 研究结果实验结果表明，Si含量的增加可以提高AL-Si合金的强度和硬度，但同时也会使合金变得脆性和易裂纹；Cu含量对合金的抗拉强度和耐磨性具有重要影响，但含量过高会降低合金的加工性；适当的热处理工艺可以进一步提高合金的性能，如T6热处理可以显著提高合金的强度和硬度，但也会降低合金的韧性。

高强韧铝硅合金组织性能的研究（抗拉强度≥450MPA）内容摘要：本实验是通过加入合金元素和一定的热处理方法获得高强韧铝硅合金，其抗拉强度要达到450MPA，加入合金元素的种类和含量通过查阅相关资料获得；另外，热处理的目的是增强强度和塑性。

实验最终结果是获得要求抗拉强度的试棒，并且得到相应的晶相照片，铸件的外部力学性能是由于内部组织决定的。

实验目的：1、掌握各种元素及其含量对铝合金性能的影响；2、掌握热处理工艺对铝合金性能的作用；3、了解相关试验设备，学会使用各种试验设备；4、熟悉铸造性能合格的铸件的完整过程。

试验设备：锯，砂纸，混沙机，砂箱，定位销，电熔炉，坩埚，固溶处理炉，抛光机，腐蚀液，扫描电镜。

实验步骤：1、查资料功能材料概论1）.铝合金的强化：固态铝无同素异构转变，因此不能像钢一样借助于热处理相变强化。

合金元素对铝的强化作用主要表现为固溶强化、沉淀强化、和细化组织强化。

I.固溶强化：合金元素加入纯铝之后，形成铝基固溶体，导致晶格发生畸变，增加了位错运动的阻力，由此提高了铝的强度。

合金元素的固溶强化效果同本身的性质和固溶度有关。

其中Zn、Mg、Ag的溶解度较大，超过10％；其次是Cu、Li、Mg、Si等，溶解度大于1％。

通常，对同一元素而言，在铝中的固溶度越高，获得的固溶强化效果就高。

II.沉淀强化：单纯的固溶强化效果毕竟是有限的，因此铝合金想要获得较高的强度，还得配合其他强化手段，沉淀强化便是其中的主要方法。

这种通过热处理实现的强化方式也称时效强化。

利用合金元素在铝中具有较大的固溶度，且固溶度随温度的降低而急剧减小的特点，将铝合金加热到某一温度后急冷，得到过饱和固溶体，再将这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加热到某一温度，基体中可沉淀出弥散强化相，使铝合金强度和硬度随时间延长而增高。

时效过程中，铝合金轻度和硬度增加的沉淀强化效果与许多因素有关，其中最重要的是强化相的结构和特征，因此要求合金元素在铝中要不仅应有较高的极限溶解度和明显的温度关系，而且在沉淀过程中还能形成均匀、弥散的共格或半共格过渡强化相，这类强化相在基体中可造成较强烈的应变场，增加对位错运动的阻力。