發(fā)布時(shí)間：2020-11-02 12:55

　　 擠壓鑄造是對(duì)澆注鑄型型腔內(nèi)的液態(tài)金屬施加較高的機(jī)械壓力,并使其成形和凝固,從而獲得鑄件的一種工藝方法。擠壓鑄造工藝技術(shù)具有產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良,節(jié)約能源,改善環(huán)境及廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn),愈來(lái)愈受世人關(guān)注,各國(guó)加速了該工藝的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。隨著我國(guó)汽車、軍工、航天等行業(yè)的飛速發(fā)展,對(duì)擠壓鑄造件的需求量加大,且對(duì)鑄件的要求性能越來(lái)越高。因此,研究擠壓鑄造工藝參數(shù)對(duì)鑄件微觀組織和力學(xué)性能的影響具有重要的意義。本文通過(guò)使用田口方法,近液相線試驗(yàn)分析法來(lái)優(yōu)化擠壓鑄造技術(shù)參數(shù),以期獲得具有優(yōu)良特性的ZL101鋁合金制件。本文采用田口方法研究擠壓鑄造制件的最佳工藝參數(shù);同時(shí),采用田口方法的方差,研究最佳擠壓鑄造工藝參數(shù);最后采用近液相線試驗(yàn)法研究工藝參數(shù)對(duì)ZL101鋁合金制件微觀組織,力學(xué)性能,密度,孔隙率,收縮率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):采用田口方法對(duì)ZL101鋁合金擠壓鑄造進(jìn)行優(yōu)化,獲得最佳的工藝參數(shù)為壓力為150 MPa,模具預(yù)熱溫度為100℃,澆注溫度為720℃。采用帕累托ANOVA方差計(jì)算出擠壓鑄造工藝參數(shù)對(duì)拉伸強(qiáng)度,伸長(zhǎng)率和硬度的貢獻(xiàn)率。擠壓鑄造壓力對(duì)拉伸強(qiáng)度,硬度和伸長(zhǎng)率的貢獻(xiàn)率分別是59.8%,65.4%和68.8%;擠壓鑄造澆注溫度對(duì)拉伸強(qiáng)度,硬度和伸長(zhǎng)率的貢獻(xiàn)率分別是36.4%和20.9%,19.1%;擠壓鑄造模具預(yù)熱溫度對(duì)拉伸強(qiáng)度,硬度和伸長(zhǎng)率的貢獻(xiàn)率分別是3.8%和13.7%,12.1%。擠壓鑄造工藝參數(shù)對(duì)ZL101鋁合金貢獻(xiàn)率為壓力澆注溫度模具預(yù)熱溫度。在近液相線制備的擠壓鑄造制件具有近球形組織,組織致密,孔隙相對(duì)較少。隨著澆注溫度的降低,密度逐漸增加,孔隙逐漸減少。當(dāng)澆注溫度為630~0C,晶粒的平均尺寸值是36.36μm,平均球狀系數(shù)的值是0.75。隨著壓力的升高,密度逐漸增加,孔隙逐漸減少,收縮率逐漸減小。當(dāng)壓力為150MPa時(shí),制件的微觀組織和力學(xué)性能相對(duì)較好。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG249.2
【部分圖文】：

圖 1.2 2000 系列和 7000 系列熔化鑄造鋁合金作為基礎(chǔ)研究出來(lái)的合金re 1.2 Materials Considered on the foundation of 2000 spectrum and 7000 spectrum aluminum alloy航空航天使用的鋁合金系列主要含有 2000 系熔鑄鋁合金和 7000 系熔鑄鋁合金， 2000 系列和 7000 系列熔鑄鋁合金為基礎(chǔ)研究出來(lái)一系列合金，如圖 1.2 所示[6-7]（2）在交通運(yùn)輸業(yè)的應(yīng)用隨著社會(huì)的快速發(fā)展以及人們對(duì)高質(zhì)量生活的追求，汽車已經(jīng)成為提高人們生活交通用具。汽車行業(yè)的快速崛起，使汽車生產(chǎn)的數(shù)量隨年份的增長(zhǎng)而增多。汽車的外出變得更加便捷，但是汽車帶給人們便利的同時(shí)其弊端也日漸突出，包括耗、安全和環(huán)境惡化等。從可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)考慮，汽車輕量化發(fā)展是十分迫切的。

.2 2000 系列和 7000 系列熔化鑄造鋁合金作為基礎(chǔ)研究出來(lái)的ls Considered on the foundation of 2000 spectrum and 7000 spectr用的鋁合金系列主要含有 2000 系熔鑄鋁合金和 7000 7000 系列熔鑄鋁合金為基礎(chǔ)研究出來(lái)一系列合金，運(yùn)輸業(yè)的應(yīng)用快速發(fā)展以及人們對(duì)高質(zhì)量生活的追求，汽車已經(jīng)成為汽車行業(yè)的快速崛起，使汽車生產(chǎn)的數(shù)量隨年份的增長(zhǎng)更加便捷，但是汽車帶給人們便利的同時(shí)其弊端也日漸境惡化等。從可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)考慮，汽車輕量化發(fā)展

圖 2.1 擠壓鑄造機(jī)器，上模具與下模具Figure 2.1 Squeeze casting apparatus and superior Mould and inferior Mould2.3 組織表征及性能測(cè)試2.3.1 光學(xué)顯微鏡分析擠壓鑄造的鑄錠采用帶鋸來(lái)取樣。制備金相實(shí)驗(yàn)的過(guò)程如下：采用水砂紙對(duì)試樣進(jìn)行粗磨和細(xì)磨，水砂紙的型號(hào)依次為 p800、p1200、p1500 與 p2000。試樣在 p2000 的水砂紙細(xì)磨以后進(jìn)行拋光。拋光材料是 0.5μm 粒度大小的金剛石研磨膏。腐蝕溶液采用氫氟酸，氫氟酸的配比是 4：96。最后測(cè)試試樣的金相顯微組織，獲得不同放大倍數(shù)的組織照片。實(shí)驗(yàn)采用型號(hào)是 LEICA-DM25OO 的光學(xué)顯微鏡。2.3.2 拉伸性能測(cè)試
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本文編號(hào)：2867076