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(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),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(dòng)性和充型能力,良好的抗腐蝕,較高的強(qiáng)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(duì)合金的力學(xué)性能尤其是塑性有著越來(lái)越高的要求。對(duì)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(huì)對(duì)材料的塑性有著顯著影響。對(duì)于如何對(duì)孔洞進(jìn)行三維表征以及這些孔洞會(huì)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(diǎn)和難點(diǎn)之一,本文以Al-10Si-0.3Mg壓鑄薄壁合金為研究對(duì)象,進(jìn)行了微觀組織和孔洞缺陷的表征,分析其對(duì)塑性和變形行為的影響規(guī)律。對(duì)該合金在熱處理前后進(jìn)行了微觀組織表征,并進(jìn)行了硬度測(cè)試和拉伸實(shí)驗(yàn),分析熱處理對(duì)其力學(xué)性能的影響。再使用X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描（Computed Tomography,CT）技術(shù)對(duì)鑄件中孔洞的形貌和特征進(jìn)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(shí)驗(yàn),... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CWF通用型馬弗爐Fig.2.1CWMMufflefurnace

歉?軽射線穿過(guò)被檢測(cè)物時(shí)，不同密度的原子對(duì)X射線的衰減程度不同，根據(jù)探測(cè)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(cè)物的斷層經(jīng)過(guò)斷層掃描，將掃描后的結(jié)果進(jìn)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(guò)三維重構(gòu)之后，既可以準(zhǔn)確測(cè)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(yù)為目前最佳的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)[60]。本次CT檢測(cè)是為了對(duì)拉伸樣的標(biāo)距段進(jìn)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(duì)應(yīng)。本次試驗(yàn)的樣品送至上海英華檢測(cè)公司，在GEv|tome|xs240&180設(shè)備上進(jìn)行，對(duì)樣品標(biāo)距段進(jìn)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(guò)VGstudio軟件進(jìn)行后處理。圖2.2拉伸樣尺寸示意圖Fig.2.2Dimensionsoftestspecimens

2實(shí)驗(yàn)材料與方法132.4力學(xué)性能測(cè)試2.4.1截面硬度測(cè)試本次硬度測(cè)試采用維式硬度的方法來(lái)測(cè)量試樣表面的硬度，維氏硬度計(jì)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(lái)定義其硬度值。維氏硬度計(jì)壓頭形狀為相對(duì)面角為136o的正四棱錐體，將壓頭以一定的負(fù)荷壓入被檢測(cè)物的表面并保持一定的時(shí)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(cè)量壓痕兩條對(duì)角線的長(zhǎng)度，并根據(jù)所使用的壓力，則可以計(jì)算出維氏硬度值，其計(jì)算公式為：硬度值：HV=0.102=0.18912(2.1)圖2.3維氏硬度實(shí)驗(yàn)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(cè)的試樣制備過(guò)程與金相觀察實(shí)驗(yàn)的打磨拋光過(guò)程類似，將試樣先后用400#、800#、1000#、1200#、1500#、2000#、3000#以及4000#的砂紙進(jìn)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(jìn)行機(jī)械拋光，拋光至試樣表面光滑無(wú)劃痕。試驗(yàn)在重慶理化計(jì)量研究院進(jìn)行，分別對(duì)拉伸前后的鑄態(tài)、固溶態(tài)和時(shí)效態(tài)試樣，一共6個(gè)樣品進(jìn)行硬度檢測(cè)。為了測(cè)量樣品厚度方向上的側(cè)面的硬度分布圖，因此針對(duì)每個(gè)樣品（其厚度為2.5mm），在厚度方向上距離表層100μm處開始打點(diǎn)，每隔150μm打一個(gè)點(diǎn)，厚度方向上打15個(gè)點(diǎn)為一組，橫向每距離300μm打一組點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)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(cè)量實(shí)驗(yàn)技術(shù)。通過(guò)預(yù)先在試樣表面賦予無(wú)規(guī)律的斑點(diǎn)，再根據(jù)CCD相機(jī)成像，記錄每個(gè)斑點(diǎn)的坐標(biāo)信息，在變形過(guò)程中相機(jī)跟蹤被測(cè)物體表面的散斑位置的變化，來(lái)獲取相應(yīng)位置在變形過(guò)程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型航天用鋁鎂和鋁鋅鎂合金材料概述[J]. 朱資鑒.  中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(04)
[2]單晶γ-TiAl中孔洞位置對(duì)裂紋擴(kuò)展影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 羅德春,芮執(zhí)元,曹卉,陳文科,剡昌鋒.  功能材料. 2016(06)
[3]汽車輕量化及鋁合金在現(xiàn)代汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 鄭暉,趙曦雅.  鍛壓技術(shù). 2016(02)
[4]鐵、鎂含量及熱處理對(duì)壓鑄鋁硅合金組織和拉伸性能的影響[J]. 王慧芳,龍思遠(yuǎn),吳星宇,雷宇涵,黎遠(yuǎn)松.  機(jī)械工程材料. 2016(02)
[5]Correlation between Porosity and Fracture Mechanism in High Pressure Die Casting of AM60B Alloy[J]. X.Li,S.M.Xiong,Z.Guo.  Journal of Materials Science & Technology. 2016(01)
[6]淺談數(shù)字圖像相關(guān)方法及其在材料力學(xué)性能測(cè)試中的應(yīng)用[J]. 喬建光.  科技致富向?qū)? 2013(30)
[7]電子背散射衍射試樣的制備技術(shù)[J]. 王疆,岳俊偉,酈劍,王幼文.  熱處理. 2013(04)
[8]壓鑄產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 鄒劍佳.  特種鑄造及有色合金. 2012(12)
[9]MFT高壓壓鑄工藝及壓鑄鋁合金Aural-2[J]. 王祝堂.  輕合金加工技術(shù). 2011(02)
[10]鋁合金壓力鑄造技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 張洪信,姜勇,張鐵柱,張紀(jì)鵬.  鑄造. 2007(12)

博士論文
[1]基于X-ray CT和有限元方法的瀝青混合料三維重構(gòu)與數(shù)值試驗(yàn)研究[D]. 萬(wàn)成.華南理工大學(xué) 2010
[2]高強(qiáng)度鑄造A1-Si-Cu-Mg合金固態(tài)相變研究[D]. 李潤(rùn)霞.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2943778