半固態(tài)熔體流變性測量數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 17:17
半固態(tài)成形技術(shù)綜合了凝固成形和塑性成形的優(yōu)點(diǎn),生產(chǎn)的零部件質(zhì)量媲美塑性成形件而生產(chǎn)成本接近凝固成形,因此在汽車輕量化等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。經(jīng)過特殊工藝制備的半固態(tài)金屬熔體有著不同于液態(tài)和固態(tài)的流變行為,是具有剪切變稀特性的非牛頓流體的一種,其中表觀粘度是衡量半固態(tài)金屬熔體流變性的一個(gè)重要指標(biāo),同時(shí)半固態(tài)金屬熔體表觀粘度的大小對于其成形過程具有重要的指導(dǎo)作用。同軸雙筒流變儀是最常用的研究半固態(tài)熔體流變性的裝置,但是這種流變儀的測量原理是在牛頓流體假設(shè)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的,流變儀所使用的誤差修正方法無法滿足半固態(tài)熔體表觀粘度測量的需求,另外現(xiàn)有的適用于半固態(tài)熔體的流變儀多為科研機(jī)構(gòu)自行搭建和設(shè)計(jì),測試方法以及設(shè)備結(jié)構(gòu)并還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致半固態(tài)熔體表觀粘度數(shù)據(jù)千差萬別。本文旨在研究同軸雙筒流變儀的形狀參數(shù)以及測量系統(tǒng)內(nèi)的待測漿料流動(dòng)狀態(tài)對半固態(tài)熔體表觀粘度測量精度的影響,并在此基礎(chǔ)上給出適用于剪切變稀非牛頓流體表觀粘度測量誤差的修正,指導(dǎo)測量半固態(tài)熔體表觀粘度高溫流變儀的設(shè)計(jì)以及表觀粘度測量方法的制定,主要完成工作如下:(1)使用ANSYS Fluent定量地分析了同軸雙筒流變儀測...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
世界和中國汽車產(chǎn)量變化圖(2000—2017)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文目前汽車工業(yè)中使用的零件多以凝固成形和塑性成形的方法加工。凝固成用液態(tài)金屬良好的流動(dòng)性實(shí)現(xiàn)充型,多用于加工一些復(fù)雜的腔體零件,但是在金屬充型過程中由于流體紊流容易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷,另外生產(chǎn)厚壁零件中由于冷卻緩慢,會(huì)在中部產(chǎn)生粗大的枝晶組織,使得零件力學(xué)性能變差,壽低,限制了凝固成形技術(shù)的應(yīng)用范圍[4-7]。塑性成形使用外力使固態(tài)金屬產(chǎn)生變形以獲得目標(biāo)零件形狀,這種成形方法獲得的零件微觀組織細(xì)小,強(qiáng)度高,加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件過程中工序復(fù)雜,容錯(cuò)率低,對設(shè)備要求高,因此塑性成形較高,在實(shí)際生產(chǎn)中仍是以凝固成形的方法為主加工汽車零件[8,9]。
固態(tài)漿料內(nèi)部組織示意圖如圖 1-3 所示,并且發(fā)速率有一定的關(guān)系,即固相分?jǐn)?shù)一定的條件下,剪動(dòng)性越好,在此研究的基礎(chǔ)上,F(xiàn)lemings 教授及其創(chuàng)立并完善了半固態(tài)成形(Semi-Solid FormingP]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬基復(fù)合材料半固態(tài)加工的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 洪小英. 中國科技信息. 2008(23)
[2]汽車輕量化技術(shù)中新材料的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 馮美斌. 汽車工程. 2006(03)
[3]高溫熔體連續(xù)測溫方法研究[J]. 劉文,邢書明,張琳,譚建波,張海英. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[4]半固態(tài)金屬成形研究的新進(jìn)展、工業(yè)應(yīng)用及其思考[J]. 羅守靖,姜巨福,杜之明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2003(11)
[5]粘度測定原理與應(yīng)用[J]. 吳德志,徐東亮,吳耀楚. 中國儀器儀表. 2002(06)
博士論文
[1]半固態(tài)鑄造Al-Si-Cu-Mg合金熱處理工藝及強(qiáng)化機(jī)理研究[D]. 杜康.北京有色金屬研究總院 2017
[2]Al-Si合金半固態(tài)漿料制備技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 梁小康.北京有色金屬研究總院 2017
[3]319s鋁合金高固相分?jǐn)?shù)半固態(tài)壓鑄多尺度數(shù)值模擬方法與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 胡小剛.北京科技大學(xué) 2017
本文編號:3619220
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
世界和中國汽車產(chǎn)量變化圖(2000—2017)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文目前汽車工業(yè)中使用的零件多以凝固成形和塑性成形的方法加工。凝固成用液態(tài)金屬良好的流動(dòng)性實(shí)現(xiàn)充型,多用于加工一些復(fù)雜的腔體零件,但是在金屬充型過程中由于流體紊流容易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷,另外生產(chǎn)厚壁零件中由于冷卻緩慢,會(huì)在中部產(chǎn)生粗大的枝晶組織,使得零件力學(xué)性能變差,壽低,限制了凝固成形技術(shù)的應(yīng)用范圍[4-7]。塑性成形使用外力使固態(tài)金屬產(chǎn)生變形以獲得目標(biāo)零件形狀,這種成形方法獲得的零件微觀組織細(xì)小,強(qiáng)度高,加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件過程中工序復(fù)雜,容錯(cuò)率低,對設(shè)備要求高,因此塑性成形較高,在實(shí)際生產(chǎn)中仍是以凝固成形的方法為主加工汽車零件[8,9]。
固態(tài)漿料內(nèi)部組織示意圖如圖 1-3 所示,并且發(fā)速率有一定的關(guān)系,即固相分?jǐn)?shù)一定的條件下,剪動(dòng)性越好,在此研究的基礎(chǔ)上,F(xiàn)lemings 教授及其創(chuàng)立并完善了半固態(tài)成形(Semi-Solid FormingP]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬基復(fù)合材料半固態(tài)加工的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 洪小英. 中國科技信息. 2008(23)
[2]汽車輕量化技術(shù)中新材料的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 馮美斌. 汽車工程. 2006(03)
[3]高溫熔體連續(xù)測溫方法研究[J]. 劉文,邢書明,張琳,譚建波,張海英. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[4]半固態(tài)金屬成形研究的新進(jìn)展、工業(yè)應(yīng)用及其思考[J]. 羅守靖,姜巨福,杜之明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2003(11)
[5]粘度測定原理與應(yīng)用[J]. 吳德志,徐東亮,吳耀楚. 中國儀器儀表. 2002(06)
博士論文
[1]半固態(tài)鑄造Al-Si-Cu-Mg合金熱處理工藝及強(qiáng)化機(jī)理研究[D]. 杜康.北京有色金屬研究總院 2017
[2]Al-Si合金半固態(tài)漿料制備技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 梁小康.北京有色金屬研究總院 2017
[3]319s鋁合金高固相分?jǐn)?shù)半固態(tài)壓鑄多尺度數(shù)值模擬方法與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 胡小剛.北京科技大學(xué) 2017
本文編號:3619220
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