發(fā)布時(shí)間：2017-08-22 11:30

  本文關(guān)鍵詞：連續(xù)鑄造Ag-28Cu合金凝固組織及性能研究

  更多相關(guān)文章： Ag-28Cu合金 凝固模擬 顯微組織 力學(xué)性能

【摘要】：連鑄技術(shù)作為近終形鑄造技術(shù)一種,具有增加金屬實(shí)用率、節(jié)約能源、提高鑄坯質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件等優(yōu)點(diǎn);但在連鑄過(guò)程中,其工藝參數(shù)(如換熱條件、澆注溫度和拉速等)對(duì)鑄坯質(zhì)量影響較大,且通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋找最佳的工藝參數(shù)對(duì)貴金屬來(lái)說(shuō)成本巨大;而計(jì)算機(jī)模擬則為工藝的改進(jìn)和研究提供了一種低成本、高效率的途徑。本文利用ProC AST軟件對(duì)連鑄Ag-28Cu合金凝固過(guò)程中的溫度場(chǎng)和凝固組織進(jìn)行了模擬,分析了不同連鑄工藝參數(shù)對(duì)凝固組織的影響,研究結(jié)果表明:隨表面換熱系數(shù)的增大或拉拔速度的減慢,柱狀晶區(qū)比例增大,等軸晶區(qū)比例減小;而澆注溫度對(duì)柱狀晶和等軸晶比例影響較小。通過(guò)增大表面換熱系數(shù)、降低澆注溫度和提高拉速,可起到細(xì)化晶粒的效果。同時(shí)通過(guò)比較7種工藝條件下的凝固組織模擬結(jié)果,得到了一種優(yōu)化的工藝條件:表面換熱系數(shù)1800W/(m2.K)、澆注溫度 830℃、拉速 1.5m/min。本文采用連鑄法、水冷銅模澆注法和定向凝固法分別制備了 Ag-28Cu合金樣品,同時(shí)采用連鑄法制備了 Ni含量分別為0.75wt%、1wt%和2wt%的Ag-28Cu-Ni合金樣品,并對(duì)其進(jìn)行了軋制和拉拔加工。研究了不同凝固方式和Ni元素的添加對(duì)Ag-28Cu合金顯微組織和力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明:連鑄法Ag-28Cu合金樣品顯微組織全為規(guī)則的共晶層片組織;水冷銅模澆注樣品單個(gè)晶粒內(nèi)共晶層片間距存在明顯的變化,且存在偏析現(xiàn)象;定向凝固Ag-28Cu合金樣品和Ag-28Cu-Ni合金樣品中產(chǎn)生了明顯的偏析,其顯微組織為Cu固溶體、Ag固溶體和共晶(Ag+Cu)的結(jié)構(gòu)。。在連鑄Ag-28Cu合金中添加Ni元素以后,Ag-28Cu-Ni合金的斷裂機(jī)制除韌窩斷裂外還出現(xiàn)了穿晶斷裂和解理斷裂,其脆性提高。合金加工后產(chǎn)生的纖維組織可起到提高合金延伸率的作用,但當(dāng)真應(yīng)變?cè)黾拥?.30后,其提高作用開(kāi)始減弱。在相同變形量下,Ni含量為0.75wt%時(shí),Ag-28Cu-Ni合金的抗拉強(qiáng)度最大;Ni含量為1wt%時(shí),Ag-28Cu-Ni合金的延伸率最大。
【關(guān)鍵詞】：Ag-28Cu合金 凝固模擬 顯微組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：昆明貴金屬研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG293
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-28
• 1.1 連續(xù)鑄造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)9-13
• 1.1.1 連續(xù)鑄造的發(fā)展歷史9-11
• 1.1.2 連續(xù)鑄造的發(fā)展趨勢(shì)11-12
• 1.1.3 連續(xù)鑄造技術(shù)在Ag合金中的應(yīng)用12-13
• 1.2 金屬凝固模擬研究現(xiàn)狀13-24
• 1.2.1 確定性模型13-16
• 1.2.2 隨機(jī)性模型16-20
• 1.2.3 相場(chǎng)模型20-23
• 1.2.4 發(fā)展趨勢(shì)23-24
• 1.3 ProCAST軟件簡(jiǎn)介24-26
• 1.3.1 ProCAST分析模塊24-25
• 1.3.2 ProCAST特點(diǎn)25-26
• 1.4 課題研究目的和意義26-27
• 1.5 課題主要研究?jī)?nèi)容27
• 1.6 課題來(lái)源27-28
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方案及研究方法28-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方案28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料28
• 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備28-29
• 2.4 試樣組織及性能分析29-30
• 2.4.1 形貌觀察29
• 2.4.2 強(qiáng)度測(cè)試29-30
• 2.4.3 相結(jié)構(gòu)分析30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 連續(xù)鑄造Ag-28Cu合金凝固過(guò)程的數(shù)值模擬31-56
• 3.1 連續(xù)鑄造Ag-28Cu合金非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的模擬31-40
• 3.1.1 模型的建立31-34
• 3.1.2 模擬結(jié)果分析34-40
• 3.2 基于穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的凝固組織模擬40-55
• 3.2.1 3D-CAFE計(jì)算模型41-42
• 3.2.2 模擬參數(shù)的確定42-43
• 3.2.3 模型的建立和網(wǎng)格劃分43-44
• 3.2.4 模擬結(jié)果分析44-55
• 3.3 本章小結(jié)55-56
• 第四章 不同凝固方式及其Ni元素的添加對(duì)連鑄Ag-28Cu合金凝固組織的影響56-91
• 4.1 不同凝固方式對(duì)Ag-28Cu合金凝固組織的影響56-67
• 4.1.1 連續(xù)鑄造Ag-28Cu合金顯微組織57-61
• 4.1.2 水冷銅模鑄造Ag-28Cu合金顯微組織61-64
• 4.1.3 定向凝固Ag-28Cu合金顯微組織64-67
• 4.2 不同Ni含量對(duì)連鑄Ag-28Cu合金顯微組織的影響67-73
• 4.2.1 連鑄Ag-28Cu-0.75Ni合金鑄態(tài)顯微組織69-70
• 4.2.2 連鑄Ag-28Cu-1Ni合金鑄態(tài)顯微組織70-71
• 4.2.3 連鑄Ag-28Cu-2Ni合金鑄態(tài)顯微組織71-73
• 4.3 不同變形量對(duì)連鑄Ag-28Cu-Ni合金顯微組織的影響73-77
• 4.3.1 連鑄Ag-28Cu-0.75Ni合金顯微組織73-74
• 4.3.2 連鑄Ag-28Cu-1Ni合金顯微組織74-76
• 4.3.3 連鑄Ag-28Cu-2Ni合金顯微組織76-77
• 4.4 不同變形量對(duì)連鑄Ag-28Cu-Ni合金力學(xué)性能的影響77-90
• 4.4.1 連鑄Ag-28Cu-Ni合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率77-78
• 4.4.2 連鑄Ag-28Cu-Ni合金的斷口形貌分析78-88
• 4.4.3 連鑄Ag-28Cu-Ni合金強(qiáng)化機(jī)制的分析88-90
• 4.5 本章小結(jié)90-91
• 第五章 結(jié)論91-93
• 致謝93-94
• 參考文獻(xiàn)94-100
• 附錄 碩士期間發(fā)表的論文100

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：718903