超聲處理擠壓鑄造Al-5.0Cu-0.6Mn合金的微觀組織和力學性能研究
發(fā)布時間:2021-01-17 03:57
隨著航空航天、交通運輸領域的飛速發(fā)展,高性能鑄造鋁合金產(chǎn)品的需求也越來越大,Al-Cu合金由于其優(yōu)良的綜合力學性能而受到廣泛關注。然而傳統(tǒng)鑄造工藝已經(jīng)漸漸不能滿足高性能鋁合金的使用要求。目前,在鋁合金鑄造過程中,施加外場來改善其凝固組織已經(jīng)得到了廣泛應用,如擠壓鑄造鑄造技術(shù)就是施加壓力場。但單一外場在合金凝固過程中有諸多局限性。因此,在擠壓鑄造過程中施加其他外場來改善材料性能倍受關注。目前應用較多的主要有電磁場和超聲場。本文以Al-5.0Cu-0.6Mn合金為研究對象。研究了超聲-擠壓復合場下不同參數(shù)對合金微觀組織、力學性能的影響規(guī)律,重點研究了擠壓壓力和超聲功率的作用。另外通過同步輻射X射線斷層掃描技術(shù),對不同功率下鑄造合金的第二相以及孔洞進行了三維形貌重構(gòu)。論文的主要工作和結(jié)論如下:采用正交試驗優(yōu)化了超聲-擠壓復合場下Al-5.0Cu-0.6Mn合金的工藝參數(shù),分析了擠壓壓力、超聲功率、超聲時間和澆注溫度對合金微觀組織和力學性能的影響。擠壓壓力和超聲功率是影響合金微觀組織和力學性能的主要因素,貢獻率分別為65.4%和29.3%。它們對微觀組織的影響主要是大大減少了合金中的縮松縮孔等...
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鋁銅合金二元相圖(鋁角部分)
華南理工大學碩士學位論文長機制和對力學性能的影響,降低了 Fe 等雜質(zhì)元素含量在合金中的有害影響[33 外場作用制備鑄造鋁合金的國內(nèi)外研究概況.1 擠壓鑄造鋁合金的研究概況由于擠壓鑄造的合金在壓力下成型,形成的鑄件致密,可以有效改善 Al-Cu合金鑄造性能,因此,擠壓鑄造技術(shù)被應用于開發(fā)了大量的 Al-Cu合金材料[34]。張明究了擠壓壓力對于 Al-Cu系合金的微觀組織和力學性能的影響,發(fā)現(xiàn)隨著擠壓壓高,合金的力學性能呈增長的趨勢,并指出這是由于壓力的作用使得鑄造缺陷的及合金的二次枝晶間距的減小(見圖 1-2)。
華南理工大學碩士學位論文于去除夾雜物的影響,提出了超聲攪拌的空化作用增加了氣泡上浮的速度減緩,去除夾雜物的效率提高。白曉清等[46, 47質(zhì)流量、夾雜物的數(shù)量以及大小等因素對于超聲振動去除夾雜功率越大,介質(zhì)流速越慢,夾雜物粒徑越大,去除的效率越于夾雜物的去除有明顯的效果,可達 93%。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]同步輻射成像技術(shù)在金屬材料研究中的應用[J]. 曹飛,王同敏. 中國材料進展. 2017(03)
[2]復合場作用下Al-5.0Cu-1.0Fe合金的顯微組織和力學性能[J]. 羅執(zhí),張楊,趙愈亮,張衛(wèi)文. 中國有色金屬學報. 2016(04)
[3]超聲振動對Al-17Si-xFe合金富鐵相形貌的影響[J]. 林沖,吳樹森,鐘鼓,戴維. 特種鑄造及有色合金. 2011(11)
[4]超聲振動對半固態(tài)鋁合金漿料含氣量的影響[J]. 馬倩倩,吳樹森,毛有武,朱澤明. 熱加工工藝. 2010(19)
[5]大飛機用鋁合金的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 劉兵,彭超群,王日初,王小鋒,李婷婷. 中國有色金屬學報. 2010(09)
[6]超聲波對鋁合金熔體的有效細化區(qū)域[J]. 謝恩華,李曉謙. 材料科學與工藝. 2010(02)
[7]論汽車輕量化[J]. 馬鳴圖,易紅亮,路洪洲,萬鑫銘. 中國工程科學. 2009(09)
[8]復合場對A356合金凝固行為的影響[J]. 李捷,張忠濤,石婷,李廷舉. 鑄造. 2009(07)
[9]ZL205A合金高強優(yōu)質(zhì)鑄件在大飛機上的應用[J]. 賈泮江,陳邦峰. 材料工程. 2009(01)
[10]同步輻射光源及其應用研究綜述[J]. 曾昭權(quán). 云南大學學報(自然科學版). 2008(05)
博士論文
[1]超聲—壓力耦合的裝置設計及其對Al-Cu合金微觀組織的影響[D]. 張楊.華南理工大學 2016
[2]外場對鋁硅合金富鐵相形成及半連鑄鑄坯組織的影響[D]. 張宇博.大連理工大學 2014
[3]擠壓鑄造Al-5.0Cu合金中富鐵相形成特點及力學性能研究[D]. 林波.華南理工大學 2014
[4]鎂合金熔體超聲處理的物理場[D]. 邵志文.東北大學 2011
[5]電、磁復合效應對金屬凝固組織的影響[D]. 余建波.上海大學 2009
[6]超聲波對金屬凝固特性及組織影響的研究[D]. 劉清梅.上海大學 2007
碩士論文
[1]超聲場及電磁場作用下水平連鑄制備金屬線材的研究[D]. 郄喜望.大連理工大學 2007
本文編號:2982158
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鋁銅合金二元相圖(鋁角部分)
華南理工大學碩士學位論文長機制和對力學性能的影響,降低了 Fe 等雜質(zhì)元素含量在合金中的有害影響[33 外場作用制備鑄造鋁合金的國內(nèi)外研究概況.1 擠壓鑄造鋁合金的研究概況由于擠壓鑄造的合金在壓力下成型,形成的鑄件致密,可以有效改善 Al-Cu合金鑄造性能,因此,擠壓鑄造技術(shù)被應用于開發(fā)了大量的 Al-Cu合金材料[34]。張明究了擠壓壓力對于 Al-Cu系合金的微觀組織和力學性能的影響,發(fā)現(xiàn)隨著擠壓壓高,合金的力學性能呈增長的趨勢,并指出這是由于壓力的作用使得鑄造缺陷的及合金的二次枝晶間距的減小(見圖 1-2)。
華南理工大學碩士學位論文于去除夾雜物的影響,提出了超聲攪拌的空化作用增加了氣泡上浮的速度減緩,去除夾雜物的效率提高。白曉清等[46, 47質(zhì)流量、夾雜物的數(shù)量以及大小等因素對于超聲振動去除夾雜功率越大,介質(zhì)流速越慢,夾雜物粒徑越大,去除的效率越于夾雜物的去除有明顯的效果,可達 93%。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]同步輻射成像技術(shù)在金屬材料研究中的應用[J]. 曹飛,王同敏. 中國材料進展. 2017(03)
[2]復合場作用下Al-5.0Cu-1.0Fe合金的顯微組織和力學性能[J]. 羅執(zhí),張楊,趙愈亮,張衛(wèi)文. 中國有色金屬學報. 2016(04)
[3]超聲振動對Al-17Si-xFe合金富鐵相形貌的影響[J]. 林沖,吳樹森,鐘鼓,戴維. 特種鑄造及有色合金. 2011(11)
[4]超聲振動對半固態(tài)鋁合金漿料含氣量的影響[J]. 馬倩倩,吳樹森,毛有武,朱澤明. 熱加工工藝. 2010(19)
[5]大飛機用鋁合金的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 劉兵,彭超群,王日初,王小鋒,李婷婷. 中國有色金屬學報. 2010(09)
[6]超聲波對鋁合金熔體的有效細化區(qū)域[J]. 謝恩華,李曉謙. 材料科學與工藝. 2010(02)
[7]論汽車輕量化[J]. 馬鳴圖,易紅亮,路洪洲,萬鑫銘. 中國工程科學. 2009(09)
[8]復合場對A356合金凝固行為的影響[J]. 李捷,張忠濤,石婷,李廷舉. 鑄造. 2009(07)
[9]ZL205A合金高強優(yōu)質(zhì)鑄件在大飛機上的應用[J]. 賈泮江,陳邦峰. 材料工程. 2009(01)
[10]同步輻射光源及其應用研究綜述[J]. 曾昭權(quán). 云南大學學報(自然科學版). 2008(05)
博士論文
[1]超聲—壓力耦合的裝置設計及其對Al-Cu合金微觀組織的影響[D]. 張楊.華南理工大學 2016
[2]外場對鋁硅合金富鐵相形成及半連鑄鑄坯組織的影響[D]. 張宇博.大連理工大學 2014
[3]擠壓鑄造Al-5.0Cu合金中富鐵相形成特點及力學性能研究[D]. 林波.華南理工大學 2014
[4]鎂合金熔體超聲處理的物理場[D]. 邵志文.東北大學 2011
[5]電、磁復合效應對金屬凝固組織的影響[D]. 余建波.上海大學 2009
[6]超聲波對金屬凝固特性及組織影響的研究[D]. 劉清梅.上海大學 2007
碩士論文
[1]超聲場及電磁場作用下水平連鑄制備金屬線材的研究[D]. 郄喜望.大連理工大學 2007
本文編號:2982158
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