本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)韌鋁合金輪轂液態(tài)模鍛成形及熱處理工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文研究對象為某特種輪轂,傳統(tǒng)鋁合金材料成形后制件的力學(xué)性能較差,存在缺陷較多,不能滿足新式設(shè)備與裝備的要求。液態(tài)模鍛成形結(jié)合了鍛造與鑄造的工藝特點(diǎn),是一種省力、材料利用率高、生產(chǎn)周期短的先進(jìn)成形工藝。本論文將一種新型高強(qiáng)韌鋁合金材料應(yīng)用于液態(tài)模鍛成形研究,可以充分發(fā)揮液態(tài)模鍛技術(shù)優(yōu)勢與高強(qiáng)韌鋁合金材料潛力,具有很重要的研究意義與廣泛的應(yīng)用前景。本論文對高強(qiáng)韌合金成分、組織及相關(guān)性能進(jìn)行了系統(tǒng)地檢測,并應(yīng)用其物理參數(shù)建立模型,通過Pro Cast軟件對輪轂制件凝固過程中溫度場變化的模擬,初步確定零件各部位的先后凝固順序,并預(yù)測缺陷產(chǎn)生的位置。本論文通過多組對比實(shí)驗(yàn),研究了不同澆注溫度、成形壓力、保壓時(shí)間對液態(tài)模鍛成形零件組織與性能的影響,確定了制件液態(tài)模鍛成形的最優(yōu)工藝參數(shù)。研究表明:當(dāng)澆注溫度為725℃左右,保壓時(shí)間為20s~30s,成形壓力為30MPa時(shí),制件組織均勻致密,力學(xué)性較好。針對零件成形特點(diǎn)與缺陷產(chǎn)生原因,本論文設(shè)計(jì)了具有復(fù)合加載功能的模具裝置。實(shí)驗(yàn)表明,隨著加載量的增加,輪轂零件直壁部分組織得到改善,當(dāng)加載量控制在8mm左右時(shí),制件各部位組織較均勻,力學(xué)性能達(dá)到較優(yōu)水平。本論文對輪轂制件進(jìn)行了不同固溶、時(shí)效參數(shù)的熱處理實(shí)驗(yàn)研究,并通過金相、SEM、XRD、硬度與力學(xué)性能測試等檢測手段,分析了不同熱處理參數(shù)對制件組織與力學(xué)性能的影響,確定了液態(tài)模鍛輪轂的最佳熱處理工藝。實(shí)驗(yàn)表明固溶參數(shù)為535℃×15h,時(shí)效參數(shù)為175℃×12h時(shí),制件性能達(dá)到最優(yōu),且制件表面并未出現(xiàn)熱處理中容易出現(xiàn)的起泡現(xiàn)象。最優(yōu)綜合性能為:抗拉強(qiáng)度428MPa,延伸率為9%。本研究所制定的成形及熱處理工藝,使制件性達(dá)到甚至超過預(yù)期水平,滿足現(xiàn)實(shí)使用需求,具有較廣的推廣價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：高強(qiáng)韌鋁合金 液態(tài)模鍛 輪轂 熱處理 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG319;TG166.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 引言10
• 1.2 液態(tài)模鍛成形技術(shù)及發(fā)展10-15
• 1.2.1 液態(tài)模鍛技術(shù)介紹10-12
• 1.2.2 液態(tài)模鍛技術(shù)的主要工藝參數(shù)12-14
• 1.2.3 液態(tài)模鍛技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀14-15
• 1.3 高強(qiáng)韌鋁合研究概況15-17
• 1.3.1 高強(qiáng)韌鋁合金發(fā)展15-16
• 1.3.2 高強(qiáng)韌鋁合金熱處理研究16-17
• 1.4 課題來源、內(nèi)容和意義17-19
• 1.4.1 課題來源17
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容17-18
• 1.4.3 研究意義18-19
• 第2章 材料性能測試與數(shù)值模擬19-30
• 2.1 合金熔煉制備19-20
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與準(zhǔn)備19
• 2.1.2 合金熔煉過程19-20
• 2.2 合金組織分析與性能檢測20-23
• 2.2.1 成分分析20-21
• 2.2.2 DSC熱分析21
• 2.2.3 坯料鑄態(tài)組織分析21-23
• 2.3 數(shù)值模擬23-29
• 2.3.1 前處理23-24
• 2.3.2 模擬結(jié)果分析24-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 液態(tài)模鍛成形工藝參數(shù)研究30-53
• 3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與研究方法30-37
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備30-31
• 3.1.2 成形模具設(shè)計(jì)31-33
• 3.1.3 成形工藝參數(shù)選擇33-35
• 3.1.4 成形過程35-36
• 3.1.5 測試方法36-37
• 3.2 制件不同部位組織性能分析37-40
• 3.2.1 不同部位組織分析37-38
• 3.2.2 不同部位性能分析38-40
• 3.3 各工藝參數(shù)對制件組織性能的影響40-49
• 3.3.1 澆注溫度的影響40-42
• 3.3.2 成形壓力的影響42-45
• 3.3.3 補(bǔ)縮量的影響45-47
• 3.3.4 保壓時(shí)間的影響47-49
• 3.4 缺陷分析及最佳工藝參數(shù)確定49-52
• 3.4.1 裂紋缺陷49-50
• 3.4.2 疏松缺陷50-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 熱處理對液態(tài)模鍛制件組織性能的影響53-70
• 4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與研究方法53-56
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備53
• 4.1.2 熱處理方案及參數(shù)的選擇53-56
• 4.2 固溶處理對制件組織性能的影響56-63
• 4.2.1 固溶溫度的影響57-58
• 4.2.2 固溶時(shí)間的影響58-60
• 4.2.3 最佳固溶參數(shù)的選擇60-63
• 4.3 時(shí)效處理對制件組織性能的影響63-67
• 4.3.1 時(shí)效溫度的影響63-65
• 4.3.2 時(shí)效時(shí)間的影響65-66
• 4.3.3 最佳時(shí)效參數(shù)的選擇66-67
• 4.4 熱處理工藝分析67-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)韌鋁合金輪轂液態(tài)模鍛成形及熱處理工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：339623