【摘要】： 本文以ZL102鋁合金材料為對(duì)象,把試樣分為兩部分,其一為鑄態(tài)試樣,其二為退火態(tài)試樣。分別對(duì)兩種試樣進(jìn)行熱擠壓試驗(yàn),并比較測(cè)試結(jié)果,得出最佳工藝參數(shù)。 ZL102鋁合金鑄態(tài)組織經(jīng)495±5℃退火處理后,微觀組織中的針狀硅相在退火過(guò)程中發(fā)生了聚集與球化,減少了界面能,達(dá)到熱力學(xué)更穩(wěn)定的狀態(tài)。其強(qiáng)度及硬度較鑄態(tài)均降低,而伸長(zhǎng)率提高了2倍,斷面收縮率提高了3倍,塑性大大提高,有效地改善了其成形性能。 ZL102鋁合金在擠壓過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)裂紋及擠不動(dòng)現(xiàn)象,且擠壓力較小。擠壓退火態(tài)比鑄態(tài)實(shí)際平均擠壓力要低。ZL102鋁合金經(jīng)擠壓之后,其室溫力學(xué)性能得到不同程度的提高。根據(jù)測(cè)得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析有: 擠壓工藝參數(shù)對(duì)ZL102鋁合金力學(xué)性能的影響主要是通過(guò)控制組織的形狀、大小及其分布來(lái)實(shí)現(xiàn)的。擠壓有效地改善了該合金的組織,使得硅顆粒均勻彌散分布在α?Al基體上并伴隨亞晶的形成。 對(duì)鑄態(tài)鋁合金來(lái)說(shuō):在各擠壓比下,ZL102鋁合金隨著各擠壓溫度的升高,硅顆粒變大和亞晶長(zhǎng)大,強(qiáng)度變小但提高了塑性和韌性。擠壓溫度為300℃和擠壓比不大于45,是該合金能得到較高的強(qiáng)度的最佳工藝,σ_b =159MPa;擠壓溫度為420℃和擠壓比為60,是該合金能得到較高的塑性的最佳工藝,δ=23%、ψ=34%;提高鑄態(tài)ZL102鋁合金沖擊韌性的最佳擠壓溫度要不小于380℃,擠壓比對(duì)鑄態(tài)合金的韌性影響不明顯,α_k= 1. 2J·cm~(-2)。 對(duì)退火后的鋁合金來(lái)說(shuō):在各擠壓比下, ZL102鋁合金隨著各擠壓溫度的升高,硅顆粒先變大后變小,亞晶由小長(zhǎng)大,強(qiáng)度先降低后升高,塑性變化不明顯,韌性逐漸升高。擠壓溫度為460℃和擠壓比為15,是提高材料強(qiáng)度的最佳工藝,σ_b =164MPa;溫度小于460℃和擠壓比為75,是提高材料塑性的最佳工藝,δ=25%、ψ=38%;擠壓溫度為420℃和擠壓比為15,是提高沖擊韌性的最佳工藝,α_k= 1. 7J·cm~(-2)。 綜合說(shuō)明,本試驗(yàn)詳細(xì)地分析了擠壓工藝參數(shù)對(duì)ZL102鋁合金組織和性能的影響規(guī)律,結(jié)果表明該合金在經(jīng)退火后和上述熱擠壓變形工藝條件下能夠有效地提高合金的室溫力學(xué)性能,為改進(jìn)熱變形工藝及改善產(chǎn)品組織和性能提供了科學(xué)依據(jù),并為鑄造鋁合金變形開(kāi)辟一條新路經(jīng)。
【圖文】：

大且很不均勻，從端面上看可分為細(xì)晶粒帶、柱狀晶粒帶和粗大的等軸晶粒帶身的強(qiáng)度很低，塑性較差，，在很多情況下不能滿足使用要求。變質(zhì)處理和熱處能有限地提高力學(xué)性能[15]。對(duì)鑄造鋁合金進(jìn)行塑性加工的文章國(guó)內(nèi)外發(fā)表國(guó)許多，為后續(xù)研究工作提供科上海大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院對(duì)A356鋁合金進(jìn)行研究試驗(yàn)[16]，該實(shí)驗(yàn)采用了四加工條件為鑄造(工藝1)、鑄造+變形(工藝2)、鑄造+熱處理(工藝3)、鑄造+變理(工藝4)。四種不同條件下試樣的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖1 。鑄態(tài)試樣變形拉強(qiáng)度變化不是十分明顯，伸長(zhǎng)率卻得到顯著提高，從2.7%上升到16.9%。變樣經(jīng)熱處理后，其強(qiáng)度指標(biāo)明顯改善，從155. 3MPa提高到306.9MPa，伸長(zhǎng)率從110.9%,而強(qiáng)塑積( σ ×δb)從熱處理前的2624.6提高到3345.2，其各項(xiàng)指標(biāo)均明造+熱處理的性能�？梢�(jiàn)，變形后試樣的性能明顯優(yōu)于未變形的試樣。山東大態(tài)結(jié)構(gòu)及其遺傳性教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室是在上述同樣四種不同的加工條件下

中北大學(xué)學(xué)位論文2鋁合金材料試樣進(jìn)行試驗(yàn)[17]，先將ZL102合金除氣精煉后添加Al-5Sr中間處理，變質(zhì)處理完成后降溫至720 ℃將鋁液澆入金屬模獲得鑄造試樣。四試樣的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖2所示。鑄態(tài)試樣變形后，其抗拉強(qiáng)度變化，伸長(zhǎng)率卻得到顯著提高，從3.2%提高到10%。鑄態(tài)試樣+變形+熱處理后得到明顯改善，從292MPa提高到397.4MPa，伸長(zhǎng)率從0.5%上升到6.5%，明顯高于鑄態(tài)試樣+熱處理的性能指標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TG146.21;TG371

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 馮科;鋁基復(fù)合材料的制備工藝及性能研究[D];河南科技大學(xué);2012年

2 蔡成;Mn含量對(duì)A356合金組織和性能的影響[D];燕山大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2662242