高強高導Al-Si-Mg鑄造合金成分及其組織性能研究
發(fā)布時間:2021-07-13 09:51
相比較4G技術,5G具有高速率、低延時、大連接等特點。隨著5G商用漸入佳境,對于導電導熱材料的高性能要求也越來越嚴格。單以目前常見的A356、ZLD101A等Al-Si-Mg鑄造鋁合金來看,其電導率和熱導率還偏低。如企業(yè)生產(chǎn)標準中規(guī)定的使用要求是其電導率需大于23.20MS/m,而在實際企業(yè)的生產(chǎn)中往往只有20.88~22.62MS/m,換算成熱導率是153~165W·m-1·k-1,T6熱處理后抗拉強度可以達到280MPa,顯然已經(jīng)不能夠滿足迎面而來的5G通訊時代對這類合金的綜合性能要求[1-5]。因此,開展相關實驗來研究影響Al-Si-Mg合金的強度、電導率和熱導率的因素并設法提高其力學性能和導電導熱性能就成為了一個當下亟待解決的問題[2]。本文以Al-Si-Mg合金成分為主線,通過依次調(diào)控合金化元素Si、Mg的含量,成功設計制備出一種新型高強高導Al-Si-Mg鑄造合金。研究的主要結(jié)果如下:(1)Al的熔體極易吸氣和氧化,引入少量的合金元素Si,鑄件相應部位的氣孔缺陷消失,而且隨著添加Si的含量增加,其合金流動試樣的平均長度明顯加長,顯著提高了鑄造流動性;Al中少量合金元素Si的...
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1力學拉伸試樣澆注模具?
WRNM-02溫度計直角平面探頭配套使用準確檢測??模具的溫度。??表2-4新型節(jié)能坩堝電阻爐參數(shù)??設備?^?額定電壓/V?額定功率/KW?額定溫度/°C??新型節(jié)能坩堝爐?SG2-7.5-12?380?7.5?1200??(2)熔煉輔助工具及澆注模具??合金在熔煉過程中所用到的輔助工具主要有電子秤、石墨攪拌棒、鑄鐵鐘??罩、扒渣勺、澆勺、烘箱等。力學試樣澆注模具采用法標力學拉伸試樣鑄型鋼??模,外形尺寸為360mm?(長)x9〇mm?(寬)xl60mm?(高),如圖2-1所示;化??學成分試樣饒注模具為50mm?(外高)x(J)80mm?(外徑)x3〇mm?(內(nèi)高)x(j)5〇mm??(內(nèi)徑)的鑄型鐵模,如圖2-2所示。??1??圖2-1力學拉伸試樣澆注模具?圖2-2化學成分試樣澆注模具??20??
?第2章Al-Si-Mg合金的制備及研宄方法???2.2.2壓鑄設備??壓力鑄造作為先進金屬快速成型的主流工藝之一,是現(xiàn)今所有鑄造方法中??生產(chǎn)速度最快的一種方法,其生產(chǎn)的鑄件質(zhì)量和精度都較高。其中壓鑄機是實??現(xiàn)壓力鑄造生產(chǎn)的基本設備,其性能的好壞與否直接限制了壓力鑄造工藝能否??發(fā)揮到一個最佳的狀態(tài)[28]。本文依據(jù)企業(yè)實際生產(chǎn)需要,采用機械科學研究總??院(將樂)半固態(tài)技術研宂所有限公司中試車間內(nèi)現(xiàn)有的壓力鑄造實驗設備進??行Al-Si-Mg合金成分的壓力鑄造試生產(chǎn)。如圖2-3所示,是一個典型的260T臥??式冷室壓鑄機的實物現(xiàn)場,這臺壓鑄設備可適用于各種有色合金和黑色金屬的??壓力鑄造生產(chǎn)。其在進行壓力鑄造時,需先將適量的固態(tài)顆粒油倒入壓室內(nèi),??然后再迅速從熔爐的坩堝或其保溫爐內(nèi)取出合金液澆入壓室,之后才能啟動壓??鑄機工作系統(tǒng)。??I驗??圖2-3?260T臥式冷室壓鑄機??2.2.3熱處理工藝??熱處理是鋁合金機械制造中的一項重要工藝,可在不影響合金鑄件形狀的??前提條件下,通過改變鑄件內(nèi)部的微觀組織結(jié)構(gòu)如消除偏析、清除針狀組織等??的方式來顯著改善其使用性能[33]。Al-Si-Mg合金產(chǎn)件在鑄態(tài)下尚不能滿足企業(yè)??實際的生產(chǎn)使用要求,因此本文采用固溶時效熱處理的方式來改善合金鑄件的??力學性能和導電導熱性能。為了促進Al-Si-Mg合金鑄件組織中-定數(shù)量Mg2Si??強化第二相的形成和在A1基體中的彌散分布,并以此來提高Al-Si-Mg合金鑄件??的宏觀性能,本文實驗對Al-Si-Mg合金鑄件進行短時的T6熱處理過程,其熱??23??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Mg2Si含量對6061鋁合金組織和力學性能的影響[J]. 劉輝麗,丁幸宇,徐龍輝. 南方金屬. 2019(04)
[2]《鑄造技術路線圖》摘錄 高壓鑄造[J]. 熊守美. 鑄造設備與工藝. 2019(02)
[3]合金成分及熱處理工藝對Al-Si-Mg合金電導率的影響[J]. 胡中潮,于慧. 特種鑄造及有色合金. 2018(09)
[4]Al-Si-Mg(356)合金不穩(wěn)態(tài)水平凝固過程中的顯微組織演化(英文)[J]. J.O.LIMA,C.R.BARBOSA,I.A.B.MAGNO,J.M.NASCIMENTO,A.S.BARROS,M.C.OLIVEIRA,F.A.SOUZA,O.L.ROCHA. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018(06)
[5]變質(zhì)處理及擠壓鑄造對過共晶Al-Si-Cu-Mg合金組織與性能的影響[J]. 李潤霞,孫繼鴻,郝建飛,王順成,于寶義,李榮德. 鑄造. 2017(12)
[6]Sr變質(zhì)對Al-Si-Mg合金的流動性、力學性能和導熱系數(shù)的影響[J]. 毛文龍,周海濤,王順成,宋東福. 鑄造. 2017(02)
[7]Si含量對Al-Si-Mg合金鑄造組織與性能的影響[J]. 毛文龍,楊虹,楊莉,王順成,鄭開宏. 材料研究與應用. 2016(04)
[8]Si相對鑄造Al-Si合金低溫拉伸斷裂行為的影響[J]. 馬廣輝,李潤霞,白彥華,李榮德. 中國有色金屬學報. 2016(08)
[9]Mg含量對汽車發(fā)動機缸體用Al-Si-Cu合金微觀組織和力學性能的影響[J]. 張素芬. 鑄造技術. 2016(07)
[10]Al-Si合金中富鐵相形態(tài)及其影響因素研究進展[J]. 宋東福,王順成,周楠,農(nóng)登,鄭開宏. 材料工程. 2016(05)
碩士論文
[1]壓鑄機壓射實時控制系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 楊文健.機械科學研究總院 2018
[2]多元鋁合金熱裂傾向預測[D]. 馮子滎.東南大學 2017
[3]高強韌壓鑄Al-Si-Cu合金的組織性能及其熱處理研究[D]. 蔡聰?shù)?重慶大學 2017
[4]真空壓鑄鋁合金發(fā)動機缸體缺陷與熱處理研究[D]. 梁鵬.重慶大學 2017
[5]汽車用鋁合金壓鑄件的工藝優(yōu)化與組織及缺陷控制[D]. 薄兵.東南大學 2017
[6]壓鑄Al-10Si-0.3Mg合金的組織和力學性能研究[D]. 江媛媛.重慶大學 2016
[7]B和Er對Al-Mg-Si合金組織及導熱性能的影響研究[D]. 黃雅瑩.廣西大學 2015
[8]新型高強高導Al-Mg-Si-Cu合金性能及其微觀結(jié)構(gòu)研究[D]. 陳敬.湖南大學 2015
[9]過量Mg、Si元素對6101鋁合金電工導線性能的影響及機制探究[D]. 葉於龍.中南大學 2014
[10]Al-Si-(Mg)合金熱處理對微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的影響[D]. 龍慧池.湖南大學 2013
本文編號:3281840
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1力學拉伸試樣澆注模具?
WRNM-02溫度計直角平面探頭配套使用準確檢測??模具的溫度。??表2-4新型節(jié)能坩堝電阻爐參數(shù)??設備?^?額定電壓/V?額定功率/KW?額定溫度/°C??新型節(jié)能坩堝爐?SG2-7.5-12?380?7.5?1200??(2)熔煉輔助工具及澆注模具??合金在熔煉過程中所用到的輔助工具主要有電子秤、石墨攪拌棒、鑄鐵鐘??罩、扒渣勺、澆勺、烘箱等。力學試樣澆注模具采用法標力學拉伸試樣鑄型鋼??模,外形尺寸為360mm?(長)x9〇mm?(寬)xl60mm?(高),如圖2-1所示;化??學成分試樣饒注模具為50mm?(外高)x(J)80mm?(外徑)x3〇mm?(內(nèi)高)x(j)5〇mm??(內(nèi)徑)的鑄型鐵模,如圖2-2所示。??1??圖2-1力學拉伸試樣澆注模具?圖2-2化學成分試樣澆注模具??20??
?第2章Al-Si-Mg合金的制備及研宄方法???2.2.2壓鑄設備??壓力鑄造作為先進金屬快速成型的主流工藝之一,是現(xiàn)今所有鑄造方法中??生產(chǎn)速度最快的一種方法,其生產(chǎn)的鑄件質(zhì)量和精度都較高。其中壓鑄機是實??現(xiàn)壓力鑄造生產(chǎn)的基本設備,其性能的好壞與否直接限制了壓力鑄造工藝能否??發(fā)揮到一個最佳的狀態(tài)[28]。本文依據(jù)企業(yè)實際生產(chǎn)需要,采用機械科學研究總??院(將樂)半固態(tài)技術研宂所有限公司中試車間內(nèi)現(xiàn)有的壓力鑄造實驗設備進??行Al-Si-Mg合金成分的壓力鑄造試生產(chǎn)。如圖2-3所示,是一個典型的260T臥??式冷室壓鑄機的實物現(xiàn)場,這臺壓鑄設備可適用于各種有色合金和黑色金屬的??壓力鑄造生產(chǎn)。其在進行壓力鑄造時,需先將適量的固態(tài)顆粒油倒入壓室內(nèi),??然后再迅速從熔爐的坩堝或其保溫爐內(nèi)取出合金液澆入壓室,之后才能啟動壓??鑄機工作系統(tǒng)。??I驗??圖2-3?260T臥式冷室壓鑄機??2.2.3熱處理工藝??熱處理是鋁合金機械制造中的一項重要工藝,可在不影響合金鑄件形狀的??前提條件下,通過改變鑄件內(nèi)部的微觀組織結(jié)構(gòu)如消除偏析、清除針狀組織等??的方式來顯著改善其使用性能[33]。Al-Si-Mg合金產(chǎn)件在鑄態(tài)下尚不能滿足企業(yè)??實際的生產(chǎn)使用要求,因此本文采用固溶時效熱處理的方式來改善合金鑄件的??力學性能和導電導熱性能。為了促進Al-Si-Mg合金鑄件組織中-定數(shù)量Mg2Si??強化第二相的形成和在A1基體中的彌散分布,并以此來提高Al-Si-Mg合金鑄件??的宏觀性能,本文實驗對Al-Si-Mg合金鑄件進行短時的T6熱處理過程,其熱??23??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Mg2Si含量對6061鋁合金組織和力學性能的影響[J]. 劉輝麗,丁幸宇,徐龍輝. 南方金屬. 2019(04)
[2]《鑄造技術路線圖》摘錄 高壓鑄造[J]. 熊守美. 鑄造設備與工藝. 2019(02)
[3]合金成分及熱處理工藝對Al-Si-Mg合金電導率的影響[J]. 胡中潮,于慧. 特種鑄造及有色合金. 2018(09)
[4]Al-Si-Mg(356)合金不穩(wěn)態(tài)水平凝固過程中的顯微組織演化(英文)[J]. J.O.LIMA,C.R.BARBOSA,I.A.B.MAGNO,J.M.NASCIMENTO,A.S.BARROS,M.C.OLIVEIRA,F.A.SOUZA,O.L.ROCHA. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018(06)
[5]變質(zhì)處理及擠壓鑄造對過共晶Al-Si-Cu-Mg合金組織與性能的影響[J]. 李潤霞,孫繼鴻,郝建飛,王順成,于寶義,李榮德. 鑄造. 2017(12)
[6]Sr變質(zhì)對Al-Si-Mg合金的流動性、力學性能和導熱系數(shù)的影響[J]. 毛文龍,周海濤,王順成,宋東福. 鑄造. 2017(02)
[7]Si含量對Al-Si-Mg合金鑄造組織與性能的影響[J]. 毛文龍,楊虹,楊莉,王順成,鄭開宏. 材料研究與應用. 2016(04)
[8]Si相對鑄造Al-Si合金低溫拉伸斷裂行為的影響[J]. 馬廣輝,李潤霞,白彥華,李榮德. 中國有色金屬學報. 2016(08)
[9]Mg含量對汽車發(fā)動機缸體用Al-Si-Cu合金微觀組織和力學性能的影響[J]. 張素芬. 鑄造技術. 2016(07)
[10]Al-Si合金中富鐵相形態(tài)及其影響因素研究進展[J]. 宋東福,王順成,周楠,農(nóng)登,鄭開宏. 材料工程. 2016(05)
碩士論文
[1]壓鑄機壓射實時控制系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 楊文健.機械科學研究總院 2018
[2]多元鋁合金熱裂傾向預測[D]. 馮子滎.東南大學 2017
[3]高強韌壓鑄Al-Si-Cu合金的組織性能及其熱處理研究[D]. 蔡聰?shù)?重慶大學 2017
[4]真空壓鑄鋁合金發(fā)動機缸體缺陷與熱處理研究[D]. 梁鵬.重慶大學 2017
[5]汽車用鋁合金壓鑄件的工藝優(yōu)化與組織及缺陷控制[D]. 薄兵.東南大學 2017
[6]壓鑄Al-10Si-0.3Mg合金的組織和力學性能研究[D]. 江媛媛.重慶大學 2016
[7]B和Er對Al-Mg-Si合金組織及導熱性能的影響研究[D]. 黃雅瑩.廣西大學 2015
[8]新型高強高導Al-Mg-Si-Cu合金性能及其微觀結(jié)構(gòu)研究[D]. 陳敬.湖南大學 2015
[9]過量Mg、Si元素對6101鋁合金電工導線性能的影響及機制探究[D]. 葉於龍.中南大學 2014
[10]Al-Si-(Mg)合金熱處理對微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的影響[D]. 龍慧池.湖南大學 2013
本文編號:3281840
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3281840.html
最近更新
教材專著