| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第21-22页 |
| 1 绪论 | 第22-50页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第22-23页 |
| 1.2 硅在合金中的作用和形态 | 第23-26页 |
| 1.2.1 铝硅合金 | 第23-24页 |
| 1.2.2 铝锌硅合金 | 第24-26页 |
| 1.3 共晶硅的变质元素 | 第26-31页 |
| 1.3.1 铝硅合金中共晶硅的变质元素 | 第26-30页 |
| 1.3.2 铝锌硅合金中共晶硅的变质元素 | 第30-31页 |
| 1.4 共晶硅的变质机理 | 第31-36页 |
| 1.4.1 变质元素抑制共晶硅形核机制 | 第31-32页 |
| 1.4.2 变质元素影响共晶硅生长机制 | 第32-36页 |
| 1.4.2.1 孪晶凹槽(TPRE)机制 | 第32-33页 |
| 1.4.2.2 孪晶凹槽(TPRE)毒化机制 | 第33-35页 |
| 1.4.2.3 杂质诱导孪晶(IIT)机制 | 第35-36页 |
| 1.5 初生硅的变质元素 | 第36-43页 |
| 1.5.1 铝硅合金中初生硅的变质元素 | 第36-41页 |
| 1.5.2 铝锌硅合金中初生硅的变质元素 | 第41-43页 |
| 1.6 初生硅的变质机理 | 第43-45页 |
| 1.6.1 异质形核机制 | 第43页 |
| 1.6.2 变质元素抑制初生硅形核机制 | 第43-44页 |
| 1.6.3 变质元素吸附毒化机制 | 第44页 |
| 1.6.4 变质元素抑制初生硅生长机制 | 第44-45页 |
| 1.7 同步辐射在变质领域的应用 | 第45-48页 |
| 1.7.1 同步辐射实时成像技术 | 第45-47页 |
| 1.7.2 同步辐射硬X射线微束分析技术 | 第47-48页 |
| 1.8 本文的主要研究思路 | 第48-50页 |
| 2 实验方法 | 第50-59页 |
| 2.1 研究技术路线 | 第50-51页 |
| 2.2 实验材料及设备 | 第51-52页 |
| 2.2.1 实验材料 | 第51页 |
| 2.2.2 实验设备 | 第51-52页 |
| 2.3 合金的制备 | 第52-53页 |
| 2.3.1 高纯Al-7Si-(P)合金的制备 | 第52页 |
| 2.3.2 工业Al-7Si-0.3Mg合金的制备 | 第52页 |
| 2.3.3 高纯Al-16Si合金的制备 | 第52页 |
| 2.3.4 工业Al-16Si-(P)合金的制备 | 第52-53页 |
| 2.3.5 工业Al-40Zn-5Si合金的制备 | 第53页 |
| 2.4 材料结构表征 | 第53-57页 |
| 2.4.1 液淬实验及热分析 | 第53-54页 |
| 2.4.2 成分测定 | 第54页 |
| 2.4.3 组织分析 | 第54-55页 |
| 2.4.4 透射电镜分析 | 第55-56页 |
| 2.4.5 同步辐射实时成像 | 第56页 |
| 2.4.6 同步辐射硬X射线微束分析 | 第56-57页 |
| 2.5 材料性能测试 | 第57-59页 |
| 2.5.1 拉伸性能测试 | 第57页 |
| 2.5.2 耐磨性能测试 | 第57-59页 |
| 3 Eu和P对亚共晶Al-7Si合金凝固过程的中共晶硅的变质 | 第59-97页 |
| 3.1 前言 | 第59页 |
| 3.2 Eu和P在高纯Al-7Si合金中的交互作用 | 第59-76页 |
| 3.2.1 液淬宏观组织 | 第60-61页 |
| 3.2.2 液淬微观组织 | 第61-68页 |
| 3.2.3 冷却曲线特征温度分析 | 第68-69页 |
| 3.2.4 富Eu金属间化合物的分布 | 第69-76页 |
| 3.2.4.1 高纯Al-7Si合金中的富Eu相 | 第69-72页 |
| 3.2.4.2 Al-7Si-30 ppm P合金中的富Eu相 | 第72-76页 |
| 3.3 Eu变质前后共晶硅的生长机制 | 第76-87页 |
| 3.3.1 板片状共晶硅的生长机制 | 第77-81页 |
| 3.3.2 纤维状共晶硅的生长机制 | 第81-87页 |
| 3.4 Eu元素对工业Al-7Si-0.3Mg合金中组织和力学性能的影响 | 第87-95页 |
| 3.4.1 Eu元素对工业Al-7Si-0.3Mg合金微观组织的影响 | 第88-92页 |
| 3.4.2 Eu元素对工业Al-7Si-0.3Mg合金力学性能的影响 | 第92-95页 |
| 3.5 本章小结 | 第95-97页 |
| 4 Eu和P对过共晶Al-16Si合金凝固过程中硅相的变质 | 第97-131页 |
| 4.1 前言 | 第97页 |
| 4.2 Eu对高纯Al-16Si合金中硅相的变质 | 第97-112页 |
| 4.2.1 Eu对高纯Al-16Si合金中硅相的影响 | 第98-100页 |
| 4.2.2 未变质高纯Al-16Si合金中初生硅的生长机制 | 第100-105页 |
| 4.2.3 Eu对高纯Al-16Si合金中初生硅的变质机制 | 第105-112页 |
| 4.3 Eu和P复合变质对工业Al-16Si合金中硅相的变质 | 第112-123页 |
| 4.3.1 Eu和P对工业Al-16Si合金中硅相的影响 | 第113-115页 |
| 4.3.2 Eu和P复合变质对工业Al-16Si合金中硅相的影响 | 第115-118页 |
| 4.3.3 Eu和P复合变质对工业Al-16Si合金冷却曲线的影响 | 第118-123页 |
| 4.4 Eu和P复合变质对工业Al-16Si合金性能的影响 | 第123-129页 |
| 4.4.1 Eu和P复合变质对工业Al-16Si合金拉伸性能的影响 | 第123-126页 |
| 4.4.2 Eu和P复合变质对工业Al-16Si合金耐磨性能的影响 | 第126-129页 |
| 4.5 本章小结 | 第129-131页 |
| 5 Eu对Al-40Zn-5Si合金凝固过程中硅相的变质 | 第131-166页 |
| 5.1 前言 | 第131页 |
| 5.2 工业Al-40Zn-xSi合金凝固过程分析 | 第131-136页 |
| 5.2.1 Al-40Zn-xSi合金相图及凝固过程模拟 | 第131-134页 |
| 5.2.2 工业Al-40Zn-xSi合金的微观组织 | 第134-136页 |
| 5.3 Eu对工业Al-40Zn-5Si合金组织和性能的影响 | 第136-145页 |
| 5.3.1 Eu含量对工业Al-40Zn-5Si合金中“先共晶硅”的影响 | 第136-139页 |
| 5.3.2 Eu含量对工业Al-40Zn-5Si合金中共晶硅的影响 | 第139-143页 |
| 5.3.3 Eu含量对工业Al-40Zn-5Si合金拉伸性能的影响 | 第143-145页 |
| 5.4 工业Al-40Zn-5Si合金的同步辐射实时成像 | 第145-151页 |
| 5.4.1 未变质工业Al-40Zn-5Si合金的凝固过程 | 第145-148页 |
| 5.4.2 Eu变质工业Al-40Zn-5Si合金的凝固过程 | 第148-151页 |
| 5.5 Eu对工业Al-40Zn-5Si合金中“先共晶硅”的变质 | 第151-164页 |
| 5.5.1 冷却曲线分析 | 第151-154页 |
| 5.5.2 球状“先共晶硅”颗粒的生长机制 | 第154-164页 |
| 5.5.2.1 球状“先共晶硅”中堆垛层错的形成 | 第156-157页 |
| 5.5.2.2 球状“先共晶硅”相交孪晶的形成 | 第157-159页 |
| 5.5.2.3 Eu对孪晶凹槽(TPRE)的毒化 | 第159-160页 |
| 5.5.2.4 Eu在大角度晶界上的吸附 | 第160-162页 |
| 5.5.2.5 球状“先共晶硅”中的富Eu相 | 第162-164页 |
| 5.6 本章小结 | 第164-166页 |
| 6 结论与展望 | 第166-169页 |
| 6.1 结论 | 第166-167页 |
| 6.2 创新点 | 第167-168页 |
| 6.3 展望 | 第168-169页 |
| 参考文献 | 第169-180页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第180-182页 |
| 致谢 | 第182-183页 |
| 作者简介 | 第183页 |
