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Al-Si合金液态模锻工艺研究

作　者: 房敏
导　师: 张伟强
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 材料学
关键词: 液态模锻 Al-Si合金力学性能显微组织工艺参数
分类号: TG316.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

针对普通铸造方法具有缩孔、疏松等缺陷,利用液态模锻工艺代替普通铸造,讨论液锻件的组织及力学性能。实验以工业用ZL102合金为原材料,采用正交试验方法,研究液锻工艺参数对铸件抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率、布氏硬度以及耐磨性等力学性能和显微组织的影响。实验结果表明: (1)常压金属型铸造得到的组织,一次枝晶臂间距为261.1μm,二次枝晶臂间距为90.4μm,液态模锻得到的铸件组织,一次枝晶臂间距为62.0μm,减少76.3%,二次枝晶臂间距为46.6μm,减少48.5%。可见,液锻件组织明显得到细化;(2)液态模锻工艺参数对铝硅合金强度影响的程度大小依次为:比压、合金浇注温度、模具预热温度;对塑性影响最大的是合金浇注温度;(3)比压是对铸件的性能和显微组织影响最为显著的因素,其取值在60MPa(200kN)时,铸件的强度和塑性良好,超过60MPa后,强度有所下降,此时塑性稍有增加。金属型铸件的抗拉强度为120MPa,液锻件的抗拉强度平均达到173 MPa,增加了44.2%;(4)液态模锻显著提高合金的力学性能。工艺参数对合金铸件的质量和性能有很大影响,通过控制工艺参数可获得高强度或者高塑性的铸件。在实际生产过程中,可以根据需要适当调整比压和温度获得理想产品。本文综合考虑强度和塑性指标,获得最佳工艺参数:模具预热温度为380℃,合金浇注温度为620℃,比压为60MPa(200kN)。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
1 绪论  7-21
  1.1 引言  7
  1.2 液态模锻工艺  7-13
  1.3 液态模锻的国内外研究与应用  13-16
  1.4 液态模锻工艺发展方向  16-17
  1.5 液态模锻工艺的适用性  17-18
  1.6 液态模锻工艺制备 Al-Si 合金发展概况  18-19
  1.7 本研究的意义和内容  19-21
2 压力对合金凝固过程的影响机理  21-30
  2.1 压力作用对过冷度的影响  21-22
  2.2 压力对合金显微偏析的影响  22-23
  2.3 压力下结晶对铸件晶粒度的影响  23-27
  2.4 液态模锻力学成形理论  27-30
3 实验材料及过程  30-38
  3.1 实验用设备及实验材料  30-31
  3.2 实验过程  31-38
4 实验结果  38-55
  4.1 ZL102 液锻件显微组织分析  38-42
  4.2 力学性能分析  42-52
  4.3 断口形貌分析  52-53
  4.4 小结  53-55
5 结论  55-56
硕士期间发表的论文  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61

Al-Si合金液态模锻工艺研究

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