壓鑄技術(shù)由于其生產(chǎn)效率高,鑄件精度高、性能好,制造工藝簡單等優(yōu)點,是應(yīng)用極為廣泛的一種鑄造工藝。壓鑄Ai-Si合金憑借其出色的流動性和充型能力,良好的抗腐蝕,較高的強度和尺寸精度,在車用結(jié)構(gòu)件中,特別是形狀復(fù)雜的大型薄壁件中有著廣泛地應(yīng)用前景。然而,隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,對合金的力學(xué)性能尤其是塑性有著越來越高的要求。對于壓鑄工藝,由于其充型速度快,容易導(dǎo)致卷氣,形成氣孔,即使采用真空壓鑄技術(shù),也很難避免在合金中形成孔洞缺陷,而這些孔洞會對材料的塑性有著顯著影響。對于如何對孔洞進行三維表征以及這些孔洞會如何影響合金的塑性和變形行為是當(dāng)前該領(lǐng)域的研究熱點和難點之一,本文以Al-10Si-0.3Mg壓鑄薄壁合金為研究對象,進行了微觀組織和孔洞缺陷的表征,分析其對塑性和變形行為的影響規(guī)律。對該合金在熱處理前后進行了微觀組織表征,并進行了硬度測試和拉伸實驗,分析熱處理對其力學(xué)性能的影響。再使用X射線計算機斷層掃描（Computed Tomography,CT）技術(shù)對鑄件中孔洞的形貌和特征進行定量分析,并且結(jié)合數(shù)字圖像相關(guān)（Digital Image Correlation,DIC）技術(shù)和拉伸實驗,... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CWF通用型馬弗爐Fig.2.1CWMMufflefurnace

歉?軽射線穿過被檢測物時，不同密度的原子對X射線的衰減程度不同，根據(jù)探測器接收到的射線的能量高低，再根據(jù)一定的算法將被檢測物的斷層經(jīng)過斷層掃描，將掃描后的結(jié)果進行重構(gòu)，重構(gòu)出試樣內(nèi)部孔洞的三維圖像[57-59]。工業(yè)CT技術(shù)可以在不損傷試樣的前提下，獲取材料內(nèi)部的孔洞參數(shù)特征，通過三維重構(gòu)之后，既可以準(zhǔn)確測量缺陷的三維尺寸，還可以精確定位缺陷的位置坐標(biāo)，被譽為目前最佳的無損檢測技術(shù)[60]。本次CT檢測是為了對拉伸樣的標(biāo)距段進行缺陷表征，將熱處理之后的合金板材線切割拉伸樣，拉伸樣的尺寸示意圖如圖2.2所示。在拉伸樣的標(biāo)距段兩端貼上膠布做上標(biāo)記，以便于能在CT結(jié)果中將缺陷的坐標(biāo)準(zhǔn)確地與樣品對應(yīng)。本次試驗的樣品送至上海英華檢測公司，在GEv|tome|xs240&180設(shè)備上進行，對樣品標(biāo)距段進行掃描，CT掃描所用電壓為160kV，電流為0.13mA，分辨率為25μm，所得的CT數(shù)據(jù)通過VGstudio軟件進行后處理。圖2.2拉伸樣尺寸示意圖Fig.2.2Dimensionsoftestspecimens

2實驗材料與方法132.4力學(xué)性能測試2.4.1截面硬度測試本次硬度測試采用維式硬度的方法來測量試樣表面的硬度，維氏硬度計算其硬度值的原理是根據(jù)壓痕表面積上所承受的壓力來定義其硬度值。維氏硬度計壓頭形狀為相對面角為136o的正四棱錐體，將壓頭以一定的負荷壓入被檢測物的表面并保持一定的時間，卸載之后將在樣品表面留下特定的方形壓痕，如圖2.3所示。測量壓痕兩條對角線的長度，并根據(jù)所使用的壓力，則可以計算出維氏硬度值，其計算公式為：硬度值：HV=0.102=0.18912(2.1)圖2.3維氏硬度實驗原理圖：（a）維氏硬度壓頭，（b）維氏硬度壓痕Fig.2.3TheVickershardnessmeasurementdiagram.(a)indenter,(b)Vickershardnessindentation本次硬度檢測的試樣制備過程與金相觀察實驗的打磨拋光過程類似，將試樣先后用400#、800#、1000#、1200#、1500#、2000#、3000#以及4000#的砂紙進行打磨光滑，再使用1μm和0.5μm的氧化鋁懸浮液作為拋光劑進行機械拋光，拋光至試樣表面光滑無劃痕。試驗在重慶理化計量研究院進行，分別對拉伸前后的鑄態(tài)、固溶態(tài)和時效態(tài)試樣，一共6個樣品進行硬度檢測。為了測量樣品厚度方向上的側(cè)面的硬度分布圖，因此針對每個樣品（其厚度為2.5mm），在厚度方向上距離表層100μm處開始打點，每隔150μm打一個點，厚度方向上打15個點為一組，橫向每距離300μm打一組點，一共打20組，可得到寬度為6mm范圍內(nèi)的樣品一整段的硬度數(shù)據(jù)。2.4.2DIC與拉伸實驗數(shù)字圖像相關(guān)（DigitalImageCorrelation,DIC）技術(shù)，是一種非接觸式現(xiàn)代光學(xué)測量實驗技術(shù)。通過預(yù)先在試樣表面賦予無規(guī)律的斑點，再根據(jù)CCD相機成像，記錄每個斑點的坐標(biāo)信息，在變形過程中相機跟蹤被測物體表面的散斑位置的變化，來獲取相應(yīng)位置在變形過程

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本文編號：2943778