本文關(guān)鍵詞：不同熔體處理工藝對(duì)過共晶鋁硅合金的切削性能影響

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【摘要】：過共晶鋁硅合金具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度好、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),因此在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。但隨著硅含量的增加,組織中產(chǎn)生粗大的硬質(zhì)初晶硅組織,嚴(yán)重的割裂了基體,使材料的使用加工性能都受到限制。解決粗大硬質(zhì)初晶硅組織對(duì)過共晶鋁硅合金使用加工性能的這種制約最有效的方法就是通過對(duì)鑄造過程中的熔體進(jìn)行處理以達(dá)到細(xì)化粗大初晶硅組織的目的。試驗(yàn)中制備了兩種試樣,第1組試樣:采用常規(guī)熔體處理工藝;第2組試樣:熔體中加入(0.4%)中間合金細(xì)化劑的處理工藝。之后,通過金相組織試驗(yàn)觀察第1組試樣和第2組試樣的金相組織形貌變化情況。通過切削加工試驗(yàn)研究?jī)煞N試樣的切削加工性能,并通過有限元軟件ABAQUS幫助分析切削加工性能變化規(guī)律。通過兩種試樣的金相組織試驗(yàn)研究了普通熔體處理工藝和加入(0.4%)中間合金細(xì)化劑的熔體處理工藝對(duì)過共晶鋁硅合金的微觀組織形貌的影響,并對(duì)(0.4%)中間合金細(xì)化劑對(duì)過共晶鋁硅合金的細(xì)化機(jī)理進(jìn)行了闡述;通過銑削加工試驗(yàn)研究了相同銑削條件下兩種材料切削力的波動(dòng)規(guī)律以及第1組試樣波峰處產(chǎn)生鋸齒形波動(dòng)的原因;通過單因素試驗(yàn)研究了切削力與銑削深度、銑削寬度、進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,并得出了切削力在不同銑削深度、銑削寬度、進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速下的變化規(guī)律;利用有限元軟件對(duì)切削加工過程中的切削溫度、mises應(yīng)力以及切削力進(jìn)行了模擬分析;通過切屑的金相組織試驗(yàn)研究了:粗大硬質(zhì)初晶硅顆粒與刀具磨損形式之間的關(guān)系,并得出第1組試樣刀具磨損形式主要為粘結(jié)磨損和磨粒磨損,第2組試樣刀具磨損形式主要為磨粒磨損;分析了粗大的硬質(zhì)初晶硅顆粒對(duì)切削加工表面質(zhì)量的影響,以及切屑形成機(jī)理;分析了相同條件下,切削兩種材料刀具磨損量與切削時(shí)間之間的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：過共晶鋁硅合金 金相組織 有限元模擬 切削力 切削參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-25
• 1.1 選題背景及意義12-13
• 1.2 鋁硅合金熔體處理工藝的概述13-15
• 1.3 鋁硅合金的應(yīng)用及其切削加工技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 鋁合金的性能及其應(yīng)用15-16
• 1.3.2 鋁硅合金切削加工技術(shù)發(fā)展概況16-17
• 1.3.3 國(guó)內(nèi)外對(duì)鋁合金的切削加工研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 切削力影響因素及切削力分析模型18-20
• 1.4.1 切削力影響因素18
• 1.4.2 銑削力模型分析18-20
• 1.4.3 切削力經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕?/span>20
• 1.5 有限元軟件AbAQUS的概述20-23
• 1.5.1 有限元軟件ABAQUS的優(yōu)勢(shì)介紹21
• 1.5.2 摩擦模型的簡(jiǎn)介21-23
• 1.5.3 切屑分離準(zhǔn)則23
• 1.6 過共晶鋁硅合金研究中存在的問題23-24
• 1.7 本課題的主要工作24-25
• 第2章 過共晶鋁硅合金的熔體處理工藝及有限元模擬切削過程仿真25-50
• 2.1 熔體處理的工藝過程25-28
• 2.2 金相組織試驗(yàn)28-32
• 2.2.1 試樣的研磨28-29
• 2.2.2 測(cè)試合金組織圖片的分析：29-32
• 2.3 拉伸試驗(yàn)32-33
• 2.4 切削加工有限元模型的建立33-40
• 2.4.1 熱——彈塑性大變形有限元控制的基本思想34-36
• 2.4.2 有限元模型網(wǎng)格的劃分36-37
• 2.4.3 材料本構(gòu)關(guān)系模型37-39
• 2.4.4 邊界條件和摩擦模型的建立39-40
• 2.5 質(zhì)量縮放對(duì)計(jì)算時(shí)間的影響40-41
• 2.6 過共晶Al—Si(18%)合金切削加工模擬及分析41-49
• 2.6.1 切屑形成過程分析41-42
• 2.6.2 切削加工中mises應(yīng)力的模擬分析42-44
• 2.6.3 摩擦系數(shù)對(duì)切削加工的影響模擬44-47
• 2.6.4 切削力的仿真模擬47-49
• 2.7 本章小結(jié)49-50
• 第3章 過共晶Al Si 18% 合金切削加工試驗(yàn)研究50-66
• 3.1 過共晶鋁硅合金切削加工試驗(yàn)50-56
• 3.1.1 銑削試驗(yàn)條件50
• 3.1.2 試驗(yàn)設(shè)備介紹50-51
• 3.1.3 切削力試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)51-54
• 3.1.4 試驗(yàn)方案54-56
• 3.2 相同銑削參數(shù)條件下第1組試樣和第2組試樣切削力分析56-60
• 3.2.1 銑削過程中切削力的總體分析56-58
• 3.2.2 銑刀旋轉(zhuǎn)一周切削力的峰值的變化58-60
• 3.3 第1組試樣和第2組試樣的切削力隨銑削參數(shù)的變化趨勢(shì)60-65
• 3.3.1 銑削深度對(duì)切削力的影響規(guī)律60-62
• 3.3.2 銑削寬度對(duì)切削力的影響規(guī)律62-63
• 3.3.3 進(jìn)給速度與切削力的影響規(guī)律63-64
• 3.3.4 主軸轉(zhuǎn)速對(duì)切削力的影響規(guī)律64-65
• 3.5 本章小結(jié)65-66
• 第4章 熔體處理工藝對(duì)切削加工性能的影響66-73
• 4.1 熔體處理工藝對(duì)刀具磨損的影響66-68
• 4.2 熔體處理工藝對(duì)加工表面粗糙度及表面形貌的影響68-69
• 4.3 切屑形態(tài)及其形成機(jī)制69-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果80-81
• 致謝81-82

【參考文獻(xiàn)】

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