物理場對(duì)ZA27合金凝固組織和力學(xué)性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-02-23 11:44
ZA27合金作為新型高鋁、高強(qiáng)、耐磨鋅合金,與傳統(tǒng)砂型鑄造耐磨鋅合金相比,力學(xué)性能有所的提高,應(yīng)用更加廣泛。但在普通重力鑄造條件下,ZA27合金結(jié)晶溫度范圍寬(110℃),鑄態(tài)組織易出現(xiàn)粗大的初生樹枝晶,且容易出現(xiàn)縮孔縮松和枝晶偏析,使其性能下降,影響其應(yīng)用范圍。物理場處理凝固細(xì)晶技術(shù)由于其細(xì)晶效果顯著、操作簡便、環(huán)?沙掷m(xù)等特點(diǎn)受到人們廣泛的關(guān)注。為了進(jìn)一步改善ZA27合金的凝固組織和力學(xué)性能,本文研究了脈沖磁場處理、超聲熔體處理、機(jī)械振動(dòng)處理、超聲-脈沖磁場復(fù)合處理、超聲-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理以及脈沖磁場-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)ZA27合金凝固組織和力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:1)經(jīng)單一物理場或復(fù)合物理場處理作用后,ZA27合金的凝固組織和力學(xué)性能均得到較大的改善;合金的初生相由粗大的樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的等軸枝晶或條狀晶,富銅ε相由連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閿嗑W(wǎng)條狀分布,且復(fù)合物理場處理對(duì)合金凝固組織和力學(xué)性能的改善作用均要優(yōu)于單一物理場處理。2)脈沖磁場作用下,在0300V范圍內(nèi),隨著脈沖電壓的提高,合金的初生相逐漸細(xì)化,抗壓強(qiáng)度逐漸提高,其最高抗壓強(qiáng)度,較未處理時(shí)提高39...
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 高鋁鋅基合金的發(fā)展
1.2 高鋁鋅基合金的性能特點(diǎn)及應(yīng)用
1.3 鋅鋁合金組織和性能的改善方法
1.3.1 合金化
1.3.2 變質(zhì)處理
1.3.3 熱處理
1.3.4 塑性變形
1.3.5 物理場處理
1.4 脈沖磁場對(duì)金屬凝固組織的影響
1.4.1 脈沖磁場細(xì)化金屬凝固組織的機(jī)制
1.4.2 脈沖磁場對(duì)金屬凝固組織影響的實(shí)驗(yàn)研究
1.5 超聲處理對(duì)金屬凝固組織的影響
1.5.1 超聲細(xì)化金屬凝固組織的機(jī)制
1.5.2 超聲對(duì)金屬凝固組織影響的實(shí)驗(yàn)研究
1.6 機(jī)械振動(dòng)對(duì)金屬凝固組織的影響
1.6.1 機(jī)械振動(dòng)細(xì)化金屬凝固組織的機(jī)制
1.6.2 機(jī)械振動(dòng)對(duì)金屬凝固組織影響的實(shí)驗(yàn)研究
1.7 復(fù)合物理場處理對(duì)金屬凝固組織的影響
1.8 本論文研究目的及意義
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及方案
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及熔煉
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2.1 脈沖磁場凝固裝置
2.2.2 超聲波熔體處理裝置
2.2.3 機(jī)械振動(dòng)凝固裝置
2.2.4 超聲-脈沖磁場復(fù)合處理裝置
2.2.5 超聲-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理裝置
2.2.6 脈沖磁場-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理裝置
2.3 實(shí)驗(yàn)流程和方案
2.3.1 實(shí)驗(yàn)總體流程
2.3.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.4 測試方法
2.4.1 組織觀察
2.4.2 EDS分析
2.4.3 X射線衍射分析
2.4.4 合金性能測試
第3章 脈沖磁場對(duì)ZA27合金凝固組織和力學(xué)性能的影響
3.1 脈沖磁場對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
3.1.1 合金相成分的確定
3.1.2 脈沖電壓對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
3.1.3 脈沖頻率對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
3.1.4 澆注溫度對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
3.1.5 模具預(yù)熱溫度對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
3.2 脈沖磁場對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 超聲熔體處理對(duì)ZA27合金凝固組織和力學(xué)性能的影響
4.1 超聲熔體處理對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
4.1.1 超聲功率對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
4.1.2 超聲作用時(shí)間對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
4.1.3 施振溫度對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
4.2 超聲熔體處理對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
4.2.1 不同超聲功率和作用時(shí)間對(duì)合金力學(xué)性能的影響
4.2.2 不同施振(澆注)溫度對(duì)合金力學(xué)性能的影響
4.2.3 拉伸斷口SEM形貌
4.3 本章小結(jié)
第5章 機(jī)械振動(dòng)對(duì)ZA27合金凝固組織和力學(xué)性能的影響
5.1 機(jī)械振動(dòng)對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
5.1.1 振幅電壓對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
5.1.2 振動(dòng)頻率對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
5.1.3 澆注溫度對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
5.1.4 模具預(yù)熱溫度對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
5.2 機(jī)械振動(dòng)對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
5.3 本章小結(jié)
第6章 復(fù)合物理場對(duì)ZA27合金凝固組織和力學(xué)性能的影響
6.1 復(fù)合物理場對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
6.1.1 超聲-脈沖磁場復(fù)合處理對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
6.1.2 超聲-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
6.1.3 脈沖磁場-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
6.2 復(fù)合物理場對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
6.2.1 超聲-脈沖磁場復(fù)合處理對(duì)ZA27力學(xué)性能的影響
6.2.2 超聲-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
6.2.3 脈沖磁場-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
6.3 分析與討論
6.3.1 超聲-脈沖磁場(機(jī)械振動(dòng))復(fù)合處理對(duì)ZA27合金凝固組織的作用機(jī)理
6.3.2 脈沖磁場-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)ZA27合金凝固組織的作用機(jī)理
6.3.3 復(fù)合處理對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的作用機(jī)理
6.4 本章小結(jié)
第7章 不同的處理工藝對(duì)ZA27合金凝固組織和性能的影響
7.1 不同處理工藝對(duì)合金凝固組織的影響
7.2 不同處理工藝對(duì)合金結(jié)晶取向的影響
7.3 不同處理工藝對(duì)合金力學(xué)性能的影響
7.3.1 不同處理工藝對(duì)合金抗拉強(qiáng)度和伸長率的影響
7.3.2 不同處理工藝對(duì)合金摩擦磨損性能的影響
7.4 不同處理工藝對(duì)合金腐蝕性能的影響
7.5 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)械振動(dòng)對(duì)AZ31合金充型和組織性能的影響[J]. 孫勇,朱留憲,吳代建. 鑄造技術(shù). 2017(12)
[2]脈沖磁場對(duì)定向H13鋼凝固組織的影響[J]. 張建偉,李應(yīng)舉,楊院生. 材料研究學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]電脈沖-超聲復(fù)合場對(duì)純鋁凝固的影響[J]. 胡仕成,田郁林,彭聰,張萬高. 金屬熱處理. 2017(10)
[4]超聲處理對(duì)AS31鎂合金組織及性能的影響[J]. 廖露亮,堯軍平,張磊,宋蘇. 特種鑄造及有色合金. 2017(10)
[5]熔體超聲處理對(duì)Sn-Zn合金組織與性能的影響[J]. 周清泉,帥歌旺,黃惠珍,劉澤民,劉金輝. 金屬熱處理. 2017(09)
[6]機(jī)械振動(dòng)對(duì)變質(zhì)Fe-B-C合金組織和性能的影響[J]. 鄭開宏,張琦,王海艷,王娟,鄭志斌. 鑄造. 2017(09)
[7]矩形波磁場對(duì)7A04鋁合金凝固組織的細(xì)化研究[J]. 馮艷飛,王軍,白慶偉,鮑鑫宇,于文霞,麻永林. 特種鑄造及有色合金. 2017(11)
[8]機(jī)械振動(dòng)對(duì)Cr12MoV冷作模具鋼組織及力學(xué)性能的影響[J]. 申振芳,張國賞,游龍,司岸恒,魏世忠,張小軍. 鑄造技術(shù). 2017(08)
[9]超聲波功率對(duì)鑄軋5182鋁合金帶坯組織性能的影響[J]. 郝建飛,李潤霞,王順成,李繼林,甘春雷,宋東福. 有色金屬材料與工程. 2017(04)
[10]半固態(tài)觸變擠壓對(duì)ZA27合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 劉占勇,左孝青,鐘子龍,李威威. 材料工程. 2017(06)
博士論文
[1]低頻脈沖磁場金屬凝固晶粒細(xì)化機(jī)理研究[D]. 陳國軍.東北大學(xué) 2015
碩士論文
[1]擠壓鑄造ZA27鋅合金組織和性能的研究[D]. 吳資湧.華南理工大學(xué) 2015
[2]脈沖磁場和機(jī)械振動(dòng)作用下細(xì)化K4169高溫合金晶粒的研究[D]. 謝小華.南昌航空大學(xué) 2014
[3]機(jī)械振動(dòng)對(duì)AZ91D鎂合金組織和性能影響的研究[D]. 宋立波.太原科技大學(xué) 2011
[4]合金元素對(duì)ZA27組織和性能的影響[D]. 李建春.太原理工大學(xué) 2008
[5]高鋁鋅合金組織和性能的研究[D]. 楊璀珍.西安理工大學(xué) 2008
[6]機(jī)械振動(dòng)改善凝固組織機(jī)理的基礎(chǔ)研究[D]. 趙憲海.遼寧科技大學(xué) 2006
[7]直流電流及脈沖電流對(duì)ZA27合金凝固組織影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王勁.蘭州理工大學(xué) 2003
[8]機(jī)械振動(dòng)對(duì)流體對(duì)流效應(yīng)的影響研究[D]. 潘秀紅.青島大學(xué) 2002
本文編號(hào):3047536
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 高鋁鋅基合金的發(fā)展
1.2 高鋁鋅基合金的性能特點(diǎn)及應(yīng)用
1.3 鋅鋁合金組織和性能的改善方法
1.3.1 合金化
1.3.2 變質(zhì)處理
1.3.3 熱處理
1.3.4 塑性變形
1.3.5 物理場處理
1.4 脈沖磁場對(duì)金屬凝固組織的影響
1.4.1 脈沖磁場細(xì)化金屬凝固組織的機(jī)制
1.4.2 脈沖磁場對(duì)金屬凝固組織影響的實(shí)驗(yàn)研究
1.5 超聲處理對(duì)金屬凝固組織的影響
1.5.1 超聲細(xì)化金屬凝固組織的機(jī)制
1.5.2 超聲對(duì)金屬凝固組織影響的實(shí)驗(yàn)研究
1.6 機(jī)械振動(dòng)對(duì)金屬凝固組織的影響
1.6.1 機(jī)械振動(dòng)細(xì)化金屬凝固組織的機(jī)制
1.6.2 機(jī)械振動(dòng)對(duì)金屬凝固組織影響的實(shí)驗(yàn)研究
1.7 復(fù)合物理場處理對(duì)金屬凝固組織的影響
1.8 本論文研究目的及意義
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及方案
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及熔煉
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2.1 脈沖磁場凝固裝置
2.2.2 超聲波熔體處理裝置
2.2.3 機(jī)械振動(dòng)凝固裝置
2.2.4 超聲-脈沖磁場復(fù)合處理裝置
2.2.5 超聲-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理裝置
2.2.6 脈沖磁場-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理裝置
2.3 實(shí)驗(yàn)流程和方案
2.3.1 實(shí)驗(yàn)總體流程
2.3.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.4 測試方法
2.4.1 組織觀察
2.4.2 EDS分析
2.4.3 X射線衍射分析
2.4.4 合金性能測試
第3章 脈沖磁場對(duì)ZA27合金凝固組織和力學(xué)性能的影響
3.1 脈沖磁場對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
3.1.1 合金相成分的確定
3.1.2 脈沖電壓對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
3.1.3 脈沖頻率對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
3.1.4 澆注溫度對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
3.1.5 模具預(yù)熱溫度對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
3.2 脈沖磁場對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 超聲熔體處理對(duì)ZA27合金凝固組織和力學(xué)性能的影響
4.1 超聲熔體處理對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
4.1.1 超聲功率對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
4.1.2 超聲作用時(shí)間對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
4.1.3 施振溫度對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
4.2 超聲熔體處理對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
4.2.1 不同超聲功率和作用時(shí)間對(duì)合金力學(xué)性能的影響
4.2.2 不同施振(澆注)溫度對(duì)合金力學(xué)性能的影響
4.2.3 拉伸斷口SEM形貌
4.3 本章小結(jié)
第5章 機(jī)械振動(dòng)對(duì)ZA27合金凝固組織和力學(xué)性能的影響
5.1 機(jī)械振動(dòng)對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
5.1.1 振幅電壓對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
5.1.2 振動(dòng)頻率對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
5.1.3 澆注溫度對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
5.1.4 模具預(yù)熱溫度對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
5.2 機(jī)械振動(dòng)對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
5.3 本章小結(jié)
第6章 復(fù)合物理場對(duì)ZA27合金凝固組織和力學(xué)性能的影響
6.1 復(fù)合物理場對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
6.1.1 超聲-脈沖磁場復(fù)合處理對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
6.1.2 超聲-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
6.1.3 脈沖磁場-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)ZA27合金凝固組織的影響
6.2 復(fù)合物理場對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
6.2.1 超聲-脈沖磁場復(fù)合處理對(duì)ZA27力學(xué)性能的影響
6.2.2 超聲-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
6.2.3 脈沖磁場-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的影響
6.3 分析與討論
6.3.1 超聲-脈沖磁場(機(jī)械振動(dòng))復(fù)合處理對(duì)ZA27合金凝固組織的作用機(jī)理
6.3.2 脈沖磁場-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)ZA27合金凝固組織的作用機(jī)理
6.3.3 復(fù)合處理對(duì)ZA27合金力學(xué)性能的作用機(jī)理
6.4 本章小結(jié)
第7章 不同的處理工藝對(duì)ZA27合金凝固組織和性能的影響
7.1 不同處理工藝對(duì)合金凝固組織的影響
7.2 不同處理工藝對(duì)合金結(jié)晶取向的影響
7.3 不同處理工藝對(duì)合金力學(xué)性能的影響
7.3.1 不同處理工藝對(duì)合金抗拉強(qiáng)度和伸長率的影響
7.3.2 不同處理工藝對(duì)合金摩擦磨損性能的影響
7.4 不同處理工藝對(duì)合金腐蝕性能的影響
7.5 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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致謝
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期刊論文
[1]機(jī)械振動(dòng)對(duì)AZ31合金充型和組織性能的影響[J]. 孫勇,朱留憲,吳代建. 鑄造技術(shù). 2017(12)
[2]脈沖磁場對(duì)定向H13鋼凝固組織的影響[J]. 張建偉,李應(yīng)舉,楊院生. 材料研究學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]電脈沖-超聲復(fù)合場對(duì)純鋁凝固的影響[J]. 胡仕成,田郁林,彭聰,張萬高. 金屬熱處理. 2017(10)
[4]超聲處理對(duì)AS31鎂合金組織及性能的影響[J]. 廖露亮,堯軍平,張磊,宋蘇. 特種鑄造及有色合金. 2017(10)
[5]熔體超聲處理對(duì)Sn-Zn合金組織與性能的影響[J]. 周清泉,帥歌旺,黃惠珍,劉澤民,劉金輝. 金屬熱處理. 2017(09)
[6]機(jī)械振動(dòng)對(duì)變質(zhì)Fe-B-C合金組織和性能的影響[J]. 鄭開宏,張琦,王海艷,王娟,鄭志斌. 鑄造. 2017(09)
[7]矩形波磁場對(duì)7A04鋁合金凝固組織的細(xì)化研究[J]. 馮艷飛,王軍,白慶偉,鮑鑫宇,于文霞,麻永林. 特種鑄造及有色合金. 2017(11)
[8]機(jī)械振動(dòng)對(duì)Cr12MoV冷作模具鋼組織及力學(xué)性能的影響[J]. 申振芳,張國賞,游龍,司岸恒,魏世忠,張小軍. 鑄造技術(shù). 2017(08)
[9]超聲波功率對(duì)鑄軋5182鋁合金帶坯組織性能的影響[J]. 郝建飛,李潤霞,王順成,李繼林,甘春雷,宋東福. 有色金屬材料與工程. 2017(04)
[10]半固態(tài)觸變擠壓對(duì)ZA27合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 劉占勇,左孝青,鐘子龍,李威威. 材料工程. 2017(06)
博士論文
[1]低頻脈沖磁場金屬凝固晶粒細(xì)化機(jī)理研究[D]. 陳國軍.東北大學(xué) 2015
碩士論文
[1]擠壓鑄造ZA27鋅合金組織和性能的研究[D]. 吳資湧.華南理工大學(xué) 2015
[2]脈沖磁場和機(jī)械振動(dòng)作用下細(xì)化K4169高溫合金晶粒的研究[D]. 謝小華.南昌航空大學(xué) 2014
[3]機(jī)械振動(dòng)對(duì)AZ91D鎂合金組織和性能影響的研究[D]. 宋立波.太原科技大學(xué) 2011
[4]合金元素對(duì)ZA27組織和性能的影響[D]. 李建春.太原理工大學(xué) 2008
[5]高鋁鋅合金組織和性能的研究[D]. 楊璀珍.西安理工大學(xué) 2008
[6]機(jī)械振動(dòng)改善凝固組織機(jī)理的基礎(chǔ)研究[D]. 趙憲海.遼寧科技大學(xué) 2006
[7]直流電流及脈沖電流對(duì)ZA27合金凝固組織影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王勁.蘭州理工大學(xué) 2003
[8]機(jī)械振動(dòng)對(duì)流體對(duì)流效應(yīng)的影響研究[D]. 潘秀紅.青島大學(xué) 2002
本文編號(hào):3047536
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