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铸轧速度及mn/fe比对6061铝合金铸轧板组织演变的影响研究

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铸轧速度及Mn/Fe比对6061铝合金铸轧板组织演变的影响研究

作者：张新宇辽宁科技大学

学位级别：硕士

6061铝合金因其质量轻、比强度高、且具有较好的成形性与焊接性能而在汽车、船舶等机械制造业中广泛应用。微合金化是目前改善铝合金结构材料与综合力学性能最为高效的方法之一,近年来一直备受关注。与常规成形方式相比,立式双辊铸轧工... 详细信息

6061铝合金因其质量轻、比强度高、且具有较好的成形性与焊接性能而在汽车、船舶等机械制造业中广泛应用。微合金化是目前改善铝合金结构材料与综合力学性能最为高效的方法之一,近年来一直备受关注。与常规成形方式相比,立式双辊铸轧工艺以其流程短、成品率高、高效节能等优势也必将成为一种极具潜力的制备工艺。本实验利用NF6-300立式双辊薄带铸轧机成功制备了3.50 mm厚6061铝合金铸轧板,通过控制铸轧速度、mn/fe质量比及热处理工艺研究6061铝合金铸轧板微观组织演变及力学性能之间的变化规律。通过以上研究表明:（1）铸轧速度对6061铸轧板成形性、微观组织及力学性能有着重要的影响。当铸轧速度为12 m/min或15 m/min时,晶粒尺寸较小,第二相粒子相对细小且均匀分布在晶界间;当铸轧速度为21 m/min时,中心偏析情况愈加严重,部分α-fe相、Mg2Si相等发生局部聚集,对板材整体性能的提高有着很大影响;当铸轧速度为15 m/min时,6061铸轧板力学性能最佳,此时抗拉强度、硬度与伸长率分别为187.92 MPa、72.33 HV0.1与16.87%。（2）mn/fe质量比对6061铸轧板中富铁相及微观组织演变具有显著影响。随着6061铸轧板中mn/fe质量比的提高,组织晶粒度等级逐渐增大并趋于恒定,当mn/fe质量比达到3.0时,边部柱状晶与心部等轴晶晶粒尺寸相对较小,分别约为53.40μm与33.63μm。同时边部组织中的富铁相由针状β-Al5fe Si相转逐渐转变为骨骼状、颗粒状α-Al12（fe mn）3Si相;心部则由针状β-fe相转变为星状Al6（fe mn）相最后转变为圆点状α-fe相与块状α-Al15（fe mn）3Si2聚集。当mn/fe质量比为2.5时,心部开始出现了大量块状与花瓣状α（Al）（fe mn）-Si相。此外,当mn/fe质量比为2.0时,铸轧板力学性能最佳,其抗拉强度、硬度、伸长率与电导率分别为204.80 MPa、75.67 HV0.1、17.83%与30.42%IACS。（3）当mn/fe质量比为2.0时,铸轧6061板材较为可行的热处理制度为550℃/2 h固溶处理+200℃/6 h人工时效处理,此时铸轧板材抗拉强度、硬度与伸长率分别为317.64 MPa、126.85 HV0.1和13.50%。

关键词：双辊铸轧 6061铝合金铸轧速度 mn/fe比富铁相

mn/fe对Al-Si-Mg-fe合金组织和性能的影响

同方学位论文库评论

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铸造 2021年第4期70卷 454-459页

作者：陆从相杨彦周鹏飞盐城工业职业技术学院汽车与交通学院江苏盐城224005 盐城工学院材料工程学院江苏盐城224051

通过Thermo-Calc模拟计算、DSC分析等手段分析了mn含量对fe相析出的影响,以及mn/fe比对组织和性能的影响。结果表明:在模拟计算结果中,当mn/fe比约0.35时析出含(fe,mn)相,这与试验中mn/fe比约0.50的情况一致。理论上mn/fe比超过2.18时... 详细信息

通过Thermo-Calc模拟计算、DSC分析等手段分析了mn含量对fe相析出的影响,以及mn/fe比对组织和性能的影响。结果表明:在模拟计算结果中,当mn/fe比约0.35时析出含(fe,mn)相,这与试验中mn/fe比约0.50的情况一致。理论上mn/fe比超过2.18时就会析出富mn相,在DSC分析中mn/fe比为3.19时,富mn相析出峰明显。对不同mn含量的合金组织和性能分析得出,mn/fe比小于1时,合金中富fe相呈短杆状,其最大长度16μm左右,平均长度低于3μm。mn/fe比大于2时,合金中出现粗大的富mn相,合金的力学性能显著降低。还研究了不同mn/fe比时合金的断裂模式以及不同含(fe/mn)相的形貌特征及组成。

关键词： Thermo-Calc模拟 DSC fe相 mn/fe比力学性能断裂模式

mn、P与冷却速度联合作用对高铁过共晶铝硅合金组织和硬度的影响

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热加工工艺 2016年第1期45卷 79-81,85页

作者：梅静李林鑫四川化工职业技术学院四川泸州646005

以Al-22Si-3fe合金为基体,通过添加mn、P和改变冷却速度的方式研究了合金的组织、强度、硬度的变化。结果表明:当加入0.045wt%P、mn/fe=0.6时合金的抗拉强度最高,可达142.1 MPa,mn/fe比值过大或过少都会导致抗拉强度下降;随着冷却速度... 详细信息

以Al-22Si-3fe合金为基体,通过添加mn、P和改变冷却速度的方式研究了合金的组织、强度、硬度的变化。结果表明:当加入0.045wt%P、mn/fe=0.6时合金的抗拉强度最高,可达142.1 MPa,mn/fe比值过大或过少都会导致抗拉强度下降;随着冷却速度的增大,合金硬度也增大,当冷却速度较大时,硬度能达到91.80 HB。

关键词：过共晶Al-Si合金 mn/fe比显微组织

黔东北黑色泥岩盆地含锰岩系的铁锰地球化学特征

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沉积学报 2016年第5期34卷 868-880页

作者：潘文禚喜准陈骁帅杨胜堂赵爽中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074 辽宁工程技术大学地质系辽宁阜新123000 贵州省地质矿产勘查开发局103地质队贵州铜仁554300

黑色泥岩盆地内的菱锰矿矿床中常伴生大量黄铁矿,由于菱锰矿和黄铁矿的沉积过程难以直接观察,铁锰的富集关系尚不明确。为了探讨二者的相互关系,以黔东北西溪堡锰矿的典型剖面为例,根据岩石薄片、TOC分析和元素分析等手段,分析了含锰岩... 详细信息

黑色泥岩盆地内的菱锰矿矿床中常伴生大量黄铁矿,由于菱锰矿和黄铁矿的沉积过程难以直接观察,铁锰的富集关系尚不明确。为了探讨二者的相互关系,以黔东北西溪堡锰矿的典型剖面为例,根据岩石薄片、TOC分析和元素分析等手段,分析了含锰岩系及其顶底板的岩性序列、矿物组合和铁锰地球化学特征,与现代沉积的菱锰矿进行了对比分析。研究表明,在黄铁矿和菱锰矿富集关系上,西溪堡锰矿与现代波罗的海具有类似特征。含锰岩系顶板和底板的锰含量较低;含锰岩系内部的mn含量波动很大,与铁含量呈负相关。黄铁矿和菱锰矿的沉淀析出具有先后顺序,通常黄铁矿从溶液中析出在先,菱锰矿沉淀在后。

关键词：大塘坡组菱锰矿黄铁矿 mn/fe比沉积分异

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炉外法生产高锰锰硅合金

铁合金 2003年第5期34卷 12-14页

作者：范国平上海申佳铁合金有限公司上海中国200431

为满足市场要求,通过调整入炉原料mn/fe,用炉外法生产出了mn≥72％的高锰锰硅合金。实践证明,该产品完全能满足市场的需要。

关键词：高锰锰硅合金炉外法生产工艺原料结构 mn/fe比

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再生铝合金除铁研究

再生铝合金除铁研究

作者：葛维燕上海交通大学

学位级别：硕士

杂质元素铁的去除已成为困扰再生铝行业发展的国际性难题,它对于扩大再生铝原料的应用和提高再生铝产品品质非常关键。本实验主要设计了两种熔剂法除铁。其次研究了铝铁锰硅相的析出与沉降规律。第一种是含硼砂熔剂除铁。含硼砂熔剂... 详细信息

杂质元素铁的去除已成为困扰再生铝行业发展的国际性难题,它对于扩大再生铝原料的应用和提高再生铝产品品质非常关键。本实验主要设计了两种熔剂法除铁。其次研究了铝铁锰硅相的析出与沉降规律。第一种是含硼砂熔剂除铁。含硼砂熔剂对工业纯铝Al00除铁时,当NaBO添加0.9wt%时,Cfe降低幅度最大,而且随反应时间的增加,Cfe逐渐降低,60min时降至最低0.0779wt%。含硼砂熔剂对再生ADC12铝硅合金的除铁时,当NaBO添加0.5wt%时,反应60min时除铁率达到48.08%。反应进行到30min时,铁的质量分数虽然有所下降,但下降不多。超过60min后,铁的质量分数几乎没有变化。另一种是含氯化锰熔剂除铁。正交实验得出名义mn/fe比对mnCl的吸收率及除铁率影响最大。最佳除铁方案为名义mn/fe比为2.84,反应温度600℃,反应时间10min。对铝铁锰硅相的析出与沉降规律研究发现,600℃时生成的四元相α-Al(fe,mn)Si的化学计量比为Al16femn3Si3。ADC12铝硅合金的熔融区间为535.273℃31.878℃。降温过程中有两个比较明显的相析出温度,分别是569℃和553℃左右,对应初生α-Al(fe,mn)Si的析出和共晶反应。当mn/fe比达到1.5时,只有一个对应共晶反应的温度551.083℃,锰元素的增加降低了共晶反应温度。此时沉降试样顶部和底部的fe质量分数相差达到1.566%,沉降效果最好。

关键词：熔剂法除铁 Na2B4O7 氯化锰 mn/fe比 ADC12铝硅合金