【摘要】：ZL205A合金是典型的高強(qiáng)韌Al-Cu合金,但其鑄造性能差,組織晶粒粗大,鑄件中易產(chǎn)生縮孔、縮松等鑄造缺陷,嚴(yán)重限制了其優(yōu)異力學(xué)性能的充分發(fā)揮。真空差壓鑄造工藝具有良好的充型與凝固力學(xué)條件,可獲得組織致密的鋁合金鑄件,而交變磁場電磁鑄造對(duì)合金組織具有顯著的細(xì)化效果。將電磁鑄造技術(shù)與真空差壓鑄造技術(shù)相結(jié)合,為獲得組織致密,且晶粒細(xì)小的高性能鋁合金提供了一種新思路。通過在真空差壓鑄造過程中施加交變磁場,研究勵(lì)磁電流和凝固壓力對(duì)交變磁場協(xié)同真空差壓鑄造ZL205A合金凝固組織及其生長特性的影響,探討協(xié)同場下鋁合金的凝固補(bǔ)縮與細(xì)化機(jī)理。結(jié)果表明,隨著勵(lì)磁電流的增大,交變磁場協(xié)同真空差壓鑄造ZL205A合金致密度和平均晶粒尺寸均先增大后減小,當(dāng)勵(lì)磁電流強(qiáng)度為10A時(shí),致密度達(dá)到峰值,凝固壓力越大,致密度越高;當(dāng)勵(lì)磁電流強(qiáng)度達(dá)到15A時(shí),平均晶粒尺寸最小,此時(shí)隨著凝固壓力的增加,平均晶粒尺寸逐漸減小,抗拉強(qiáng)度和延伸率隨之提升。在勵(lì)磁電流強(qiáng)度為15A,凝固壓力為350KPa的工藝條件下,交變磁場與凝固壓力的協(xié)同效果最佳,ZL205A合金致密度提升至0.9918;初生α(Al)相平均晶粒尺寸達(dá)到最小值78.25μm,與重力鑄造相比下降幅度達(dá)13.89%,擇優(yōu)生長取向被削弱;Al_2Cu多呈細(xì)小碎片狀,生長被強(qiáng)烈抑制,只在(110)和(211)晶面表現(xiàn)出擇優(yōu)生長;抗拉強(qiáng)度和延伸率達(dá)到最大值414.39MPa和3.71%,試樣斷口韌窩與重力鑄造及真空差壓鑄造時(shí)相比均明顯增多。因此,交變磁場協(xié)同真空差壓鑄造技術(shù)可獲得凝固組織和力學(xué)性能更加優(yōu)良的ZL205A合金鑄件,可為真空差壓鑄造高質(zhì)量的大型復(fù)雜薄壁鋁合金精密鑄件提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG249.2
【圖文】：

第 2 章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法材料及設(shè)備驗(yàn)材料5A 合金的應(yīng)用對(duì)整機(jī)減重、性能提升及材料與能源的節(jié)約具有防和新能源汽車制造領(lǐng)域得到了廣泛重視[62]。ZL205A 合金采高純中間合金作為原料，通過復(fù)雜的熔煉工藝與多級(jí)熱處理工術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(HB962-86)，T6 熱處理狀態(tài)下的抗拉強(qiáng)度 Rm 可達(dá) 51目前為止強(qiáng)度最高的鑄造鋁合金[63]。因此，本實(shí)驗(yàn)鑄件材料采元相圖如圖 2-1 所示，主要化學(xué)成分如表 2-1 所示。

表 2-5 交變磁場協(xié)同真空差壓鑄造實(shí)驗(yàn)主要工藝參數(shù)號(hào)澆注溫度/℃充型壓力/KPa凝固壓差/KPa保壓時(shí)間/S凝固壓力/KPa勵(lì)磁電流/A1720 20 35 18025002 53 104 15530006 57 108 159350010 511 1012 15交變磁場協(xié)同真空差壓鑄造理想工藝運(yùn)行曲線圖，如圖 2-5 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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1 王亮;范學(xué)q

本文編號(hào)：2727574