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本文所讨论的306合金是一种铝-硅-镍系铝合金,此合金具有热中子吸收截面低、抗高温水腐蚀性能高、室温和高温拉伸强度高、压力加工工艺性能好等特点,适于做水冷堆中管、板状元件的包壳材料。本实验首先进行了Al-11Si-1.1Ni-1.5Fe合金的熔体过热处理,以热处理态下的抗拉强度及延伸率为标准,选出能获得优异综合性能的过热温度,从而确定该合金的熔体过热熔炼工艺。实验中,通过添加不同含量的Ni、Fe及LPC混合稀土元素,来研究这些元素含量不同时对306合金的影响。最后,通过向Al-11Si-1.1Ni-0.2Fe合金中添加各种微量元素(Mg、Ti、Zr、RE),以观察微量元素对合金的机械性能及金相组织的影响。本文通过采用熔体过热处理、快速凝固等实验手段,光学金相显微镜、扫描电镜等实验工具,能谱分析和断口分析等分析方法,对各种元素及其不同的成份含量对306合金的影响进行了系统地研究,包括熔体结构,熔体处理温度、Ni、Fe及微量元素对306Al合金凝固组织及力学性能的影响等研究。在实验和理论分析的基础上,主要取得了以下研究结果:(1)在1050℃的温度下对合金进行熔体过热处理,Al-11Si-1.1Ni-1.5Fe合金将获得最佳综合性能,Si相得到球化,Fe相也得到显著细化。通过扫描电镜观察拉伸试样的断口形貌,发现断口为典型的脆断。(2)向合金中加入不同含量的Ni元素,发现随Ni含量的增加,合金的室温抗拉强度随之增加,延伸率降低。(3)向合金中加入不同含量的Fe元素,发现随Fe含量的增加,合金的室温抗拉强度和延伸率同时降低。(4)向Al-11Si-1.1Ni-0.2Fe合金中分别或混合加入Ti、Zr、Mg、RE等细化晶粒的元素,最后的力学性能及金相分析结果显示,除Mg元素外,其它元素的加入对合金的影响不大。这是因为,Mg与Si形成Mg2Si,在热处理状态下弥散分布,显著提高合金的机械性能。(5)向Al-11Si-1.1Ni-1.5Fe合金中加入LPC混合稀土,发现RE含量为0.43%时,合金的力学性能较高,金相组织较细小。