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高强韧铝合金零件挤压铸造技术研究
作 者: 陈实
导 师: 罗吉荣
学 校: 华中科技大学
专 业: 材料加工工程
关键词: ZL201 直接挤压铸造 工艺参数 显微组织 力学性能
分类号: TG249.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
挤压铸造作为一种先进的液态金属成形工艺,实现了铸锻工艺的结合,具有成形质量好、力学性能高、工艺简单等特点。一直以来受到产业界的重视,在高强度高韧性铝合金的制造过程中有较强的技术优势。本文选择ZL201铝合金,对一副承载钩零件的直接挤压铸造成形技术开展了研究,对其模具结构设计、改良、工艺参数的优化、缺陷原因及解决对策进行了试验探讨,获得了良好的效果。在前人试验结果的基础上,结合试验中出现的问题,对零件模具结构进行了相应的修改。经过反复的浇注试验,对获得的零件进行了显微组织分析以及力学性能测试,我们确定了承载钩直接挤压铸造的工艺参数:挤压比压60MPa、浇注温度730~750℃、模具温度270~290℃、冲头保压时间10~15s。在此工艺参数下,得到的零件表面光洁、内部组织致密、晶粒尺寸细小,并且铸造缺陷较少。经过T4热处理后,零件的抗拉强度可达到310MPa、延伸率达到18.90%,都明显要优于普通重力金属型铸造。本文对承载钩零件在挤压铸造成形中出现的铸造缺陷进行了分析,这些缺陷主要包括冷隔、粘模拉伤、缩松缩孔、热裂纹、以及偏析。针对上述缺陷的形成原因以及影响因素给出了相应的解决措施,试验结果表明,采取相应的措施后,铸件缺陷得以消除,铸件质量及合格率大幅提升,满足了使用要求。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 1 绪论 9-19 1.1 课题研究目的和意义 9 1.2 挤压铸造概述 9-16 1.3 高强韧铝合金概述 16-18 1.4 本文主要研究内容 18-19 2 试验材料及试验方案 19-28 2.1 试验材料的选取 19-20 2.2 试验工艺路线图 20-21 2.3 试验设备 21-23 2.4 试验材料准备与熔炼 23 2.5 热处理工艺流程 23-25 2.6 试样组织观察及性能检测 25-28 3 模具设计改进及加工试制 28-36 3.1 承载钩的挤压铸造模具设计及制造 28-32 3.2 零件试制及模具改良措施 32-36 4 挤压工艺参数对ZL201 组织及力学性能的影响 36-50 4.1 挤压参数的制定 36-38 4.2 试验数据整理 38-39 4.3 挤压压力对ZL201 组织和性能的影响 39-44 4.4 温度对ZL201 组织和性能的影响 44-49 4.5 本章小结 49-50 5 挤压铸造存在的缺陷及防止措施 50-58 5.1 挤压冷隔 50-51 5.2 粘模拉伤 51-53 5.3 缩孔/缩松 53-54 5.4 裂纹 54-56 5.5 偏析缺陷 56-57 5.6 本章小结 57-58 6 总结与展望 58-60 6.1 主要内容及结论 58-59 6.2 存在不足与展望 59-60 致谢 60-61 参考文献 61-64
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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 铸造 > 特种铸造 > 压力铸造
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