高強(qiáng)高導(dǎo)Al-Si-Mg鑄造合金成分及其組織性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-13 09:51
相比較4G技術(shù),5G具有高速率、低延時(shí)、大連接等特點(diǎn)。隨著5G商用漸入佳境,對(duì)于導(dǎo)電導(dǎo)熱材料的高性能要求也越來越嚴(yán)格。單以目前常見的A356、ZLD101A等Al-Si-Mg鑄造鋁合金來看,其電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率還偏低。如企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的使用要求是其電導(dǎo)率需大于23.20MS/m,而在實(shí)際企業(yè)的生產(chǎn)中往往只有20.88~22.62MS/m,換算成熱導(dǎo)率是153~165W·m-1·k-1,T6熱處理后抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到280MPa,顯然已經(jīng)不能夠滿足迎面而來的5G通訊時(shí)代對(duì)這類合金的綜合性能要求[1-5]。因此,開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)來研究影響Al-Si-Mg合金的強(qiáng)度、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率的因素并設(shè)法提高其力學(xué)性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能就成為了一個(gè)當(dāng)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(shè)計(jì)制備出一種新型高強(qiáng)高導(dǎo)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(yīng)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(dòng)試樣的平均長度明顯加長,顯著提高了鑄造流動(dòng)性;Al中少量合金元素Si的...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1力學(xué)拉伸試樣澆注模具?
WRNM-02溫度計(jì)直角平面探頭配套使用準(zhǔn)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(shè)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(xué)試樣澆注模具采用法標(biāo)力學(xué)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(xué)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(xué)拉伸試樣澆注模具?圖2-2化學(xué)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(shè)備??壓力鑄造作為先進(jìn)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(jī)是實(shí)??現(xiàn)壓力鑄造生產(chǎn)的基本設(shè)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(gè)最佳的狀態(tài)[28]。本文依據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要,采用機(jī)械科學(xué)研究總??院(將樂)半固態(tài)技術(shù)研宂所有限公司中試車間內(nèi)現(xiàn)有的壓力鑄造實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)??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(gè)典型的260T臥??式冷室壓鑄機(jī)的實(shí)物現(xiàn)場,這臺(tái)壓鑄設(shè)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(jìn)行壓力鑄造時(shí),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(dòng)壓??鑄機(jī)工作系統(tǒng)。??I驗(yàn)??圖2-3?260T臥式冷室壓鑄機(jī)??2.2.3熱處理工藝??熱處理是鋁合金機(jī)械制造中的一項(xiàng)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(shí)際的生產(chǎn)使用要求,因此本文采用固溶時(shí)效熱處理的方式來改善合金鑄件的??力學(xué)性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能。為了促進(jìn)Al-Si-Mg合金鑄件組織中-定數(shù)量Mg2Si??強(qiáng)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(shí)驗(yàn)對(duì)Al-Si-Mg合金鑄件進(jìn)行短時(shí)的T6熱處理過程,其熱??23??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Mg2Si含量對(duì)6061鋁合金組織和力學(xué)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(shù)路線圖》摘錄 高壓鑄造[J]. 熊守美. 鑄造設(shè)備與工藝. 2019(02)
[3]合金成分及熱處理工藝對(duì)Al-Si-Mg合金電導(dǎo)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(duì)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(duì)Al-Si-Mg合金的流動(dòng)性、力學(xué)性能和導(dǎo)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(duì)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(yīng)用. 2016(04)
[8]Si相對(duì)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(xué)報(bào). 2016(08)
[9]Mg含量對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體用Al-Si-Cu合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[J]. 張素芬. 鑄造技術(shù). 2016(07)
[10]Al-Si合金中富鐵相形態(tài)及其影響因素研究進(jìn)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(jī)壓射實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊文健.機(jī)械科學(xué)研究總院 2018
[2]多元鋁合金熱裂傾向預(yù)測[D]. 馮子滎.東南大學(xué) 2017
[3]高強(qiáng)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(xué) 2017
[4]真空壓鑄鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缺陷與熱處理研究[D]. 梁鵬.重慶大學(xué) 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(xué) 2017
[6]壓鑄Al-10Si-0.3Mg合金的組織和力學(xué)性能研究[D]. 江媛媛.重慶大學(xué) 2016
[7]B和Er對(duì)Al-Mg-Si合金組織及導(dǎo)熱性能的影響研究[D]. 黃雅瑩.廣西大學(xué) 2015
[8]新型高強(qiáng)高導(dǎo)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(xué) 2015
[9]過量Mg、Si元素對(duì)6101鋁合金電工導(dǎo)線性能的影響及機(jī)制探究[D]. 葉於龍.中南大學(xué) 2014
[10]Al-Si-(Mg)合金熱處理對(duì)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的影響[D]. 龍慧池.湖南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3281840
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1力學(xué)拉伸試樣澆注模具?
WRNM-02溫度計(jì)直角平面探頭配套使用準(zhǔn)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(shè)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(xué)試樣澆注模具采用法標(biāo)力學(xué)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(xué)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(xué)拉伸試樣澆注模具?圖2-2化學(xué)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(shè)備??壓力鑄造作為先進(jìn)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(jī)是實(shí)??現(xiàn)壓力鑄造生產(chǎn)的基本設(shè)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(gè)最佳的狀態(tài)[28]。本文依據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要,采用機(jī)械科學(xué)研究總??院(將樂)半固態(tài)技術(shù)研宂所有限公司中試車間內(nèi)現(xiàn)有的壓力鑄造實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)??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(gè)典型的260T臥??式冷室壓鑄機(jī)的實(shí)物現(xiàn)場,這臺(tái)壓鑄設(shè)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(jìn)行壓力鑄造時(shí),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(dòng)壓??鑄機(jī)工作系統(tǒng)。??I驗(yàn)??圖2-3?260T臥式冷室壓鑄機(jī)??2.2.3熱處理工藝??熱處理是鋁合金機(jī)械制造中的一項(xiàng)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(shí)際的生產(chǎn)使用要求,因此本文采用固溶時(shí)效熱處理的方式來改善合金鑄件的??力學(xué)性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能。為了促進(jìn)Al-Si-Mg合金鑄件組織中-定數(shù)量Mg2Si??強(qiáng)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(shí)驗(yàn)對(duì)Al-Si-Mg合金鑄件進(jìn)行短時(shí)的T6熱處理過程,其熱??23??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Mg2Si含量對(duì)6061鋁合金組織和力學(xué)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(shù)路線圖》摘錄 高壓鑄造[J]. 熊守美. 鑄造設(shè)備與工藝. 2019(02)
[3]合金成分及熱處理工藝對(duì)Al-Si-Mg合金電導(dǎo)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(duì)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(duì)Al-Si-Mg合金的流動(dòng)性、力學(xué)性能和導(dǎo)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(duì)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(yīng)用. 2016(04)
[8]Si相對(duì)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(xué)報(bào). 2016(08)
[9]Mg含量對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體用Al-Si-Cu合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[J]. 張素芬. 鑄造技術(shù). 2016(07)
[10]Al-Si合金中富鐵相形態(tài)及其影響因素研究進(jìn)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(jī)壓射實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊文健.機(jī)械科學(xué)研究總院 2018
[2]多元鋁合金熱裂傾向預(yù)測[D]. 馮子滎.東南大學(xué) 2017
[3]高強(qiáng)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(xué) 2017
[4]真空壓鑄鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缺陷與熱處理研究[D]. 梁鵬.重慶大學(xué) 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(xué) 2017
[6]壓鑄Al-10Si-0.3Mg合金的組織和力學(xué)性能研究[D]. 江媛媛.重慶大學(xué) 2016
[7]B和Er對(duì)Al-Mg-Si合金組織及導(dǎo)熱性能的影響研究[D]. 黃雅瑩.廣西大學(xué) 2015
[8]新型高強(qiáng)高導(dǎo)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(xué) 2015
[9]過量Mg、Si元素對(duì)6101鋁合金電工導(dǎo)線性能的影響及機(jī)制探究[D]. 葉於龍.中南大學(xué) 2014
[10]Al-Si-(Mg)合金熱處理對(duì)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的影響[D]. 龍慧池.湖南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3281840
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