本文關(guān)鍵詞：輕合金半固態(tài)漿料及二次加熱組織研究

  更多相關(guān)文章： 半固態(tài) 液相線(xiàn)鑄造 二次加熱 變質(zhì)處理 顯微組織

【摘要】：半固態(tài)加工作為兼具液態(tài)成形與固態(tài)成形優(yōu)點(diǎn)的新型成形技術(shù),具有高效率、節(jié)約能源、近終成形以及成形件性能優(yōu)異等諸多特點(diǎn),特別適用于輕質(zhì)合金、難加工合金以及一些復(fù)雜零件的近終成形,也因此得到越來(lái)越多的重視。課題主要研究了A380、6061鋁合金半固態(tài)漿料以及高硅鎂合金漿料的制備工藝和組織演變以及所制備漿料在不同二次加熱工藝條件下的組織變化規(guī)律。選取A380鑄造鋁合金、6061形變鋁合金和AZ91鎂合金,研究了輕合金的制漿工藝以及二次加熱組織演變。漿料制備階段,采用液相線(xiàn)法澆鑄了A380、6061鋁合金半固態(tài)漿料,而高硅鎂合金漿料的制備則是創(chuàng)新性地采用反復(fù)熔煉的方法。漿料的變質(zhì)細(xì)化處理,主要是采用Mg-Sr變質(zhì)劑或者K2TiF6細(xì)化劑來(lái)實(shí)現(xiàn),研究了制備A380、6061合金漿料和高硅鎂合金漿料的最佳工藝以及組織演變情況。二次加熱階段主要通過(guò)對(duì)制備得到的A380鋁合金半固態(tài)漿料、6061鋁合金半固態(tài)漿料和高硅鎂合金漿料進(jìn)行二次加熱,研究了二次加熱時(shí)最佳的加熱溫度、加熱時(shí)間以及漿料在二次加熱時(shí)試樣內(nèi)部微觀組織的變化規(guī)律。制備輕合金漿料時(shí),半固態(tài)A380鋁合金漿料的最佳制備工藝為,澆鑄溫度600℃,加熱時(shí)間為15min,得到的組織其晶粒平均尺寸為20.4μm,平均晶粒圓整度為4.4。組織包括初晶α-Al,初晶硅以及共晶Al9Si,制備漿料時(shí)如果添加0.02wt%的K2TiF6,對(duì)組織的細(xì)化作用并不明顯,并且還導(dǎo)致初晶硅相異常粗大,但是如果添加0.02wt%的Mg-Sr變質(zhì)劑,對(duì)組織中的初晶硅相有明顯的細(xì)化效果,合金中出現(xiàn)Sr2Si3相；6061合金漿料的最佳制備工藝為,澆鑄溫度670℃,加熱時(shí)間為15min,得到的組織其晶粒尺寸為41.4μm,晶粒圓整度為2.4。組織由初晶α-Al相,共晶Al9Si相組成。制備漿料時(shí),如果加入0.02wt%的K2TiF6或者0.02wt%的Mg-Sr中間合金,對(duì)α-Al相的細(xì)化作用都比較明顯；采用反復(fù)熔煉的方法成功制備得到硅含量10wt%左右的高硅鎂合金,漿料組織中主要為Mg相,Mg17A112相以及Mg2Si相。高硅鎂合金耐蝕性較差,但是Mg2Si強(qiáng)化相對(duì)鎂基體顯微硬度提高效果較明顯,課題所用AZ91鎂合金原料的鎂基體硬度值為HV36.4,設(shè)計(jì)硅含量為8wt%的高硅鎂合金中鎂基體硬度值能提高到HV58.4,此時(shí)Mg2Si強(qiáng)化相硬度值為HV143.9。越靠近Mg2Si強(qiáng)化相的位置硬度值越高,不同硅含量鎂合金漿料中Mg2Si強(qiáng)化相硬度值相差也比較大,而且在鎂硅合金漿料不同相中,其硬度值是最高的。輕合金漿料二次加熱時(shí),半固態(tài)A380鋁合金漿料在583℃加熱20min時(shí),組織中晶粒平均尺寸為49.74μm,平均晶粒圓整度為1.75,此條件下得到的二次加熱組織相對(duì)比較均勻、細(xì)小、圓整；6061合金在635℃或645℃加熱20min時(shí),得到的試樣組織晶粒圓整度數(shù)值均為1.55左右,晶粒尺寸約為110μm,可得其最佳二次加熱條件為,在635℃或者645℃,加熱時(shí)間為20min；實(shí)驗(yàn)制備的高硅鎂合金漿料在570℃、580℃加熱30min左右或者在590℃加熱20-30min左右時(shí),可以得到最佳的二次加熱組織。此時(shí),晶粒平均尺寸約為35μm,平均晶粒圓整度約為1.36。
【關(guān)鍵詞】：半固態(tài) 液相線(xiàn)鑄造 二次加熱 變質(zhì)處理 顯微組織
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG249.9;TG146.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 引言11-12
• 1.2 半固態(tài)成形技術(shù)12-13
• 1.3 研究意義與主要內(nèi)容13-15
• 1.3.1 研究意義13-14
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 文獻(xiàn)綜述15-26
• 2.1 半固態(tài)加工技術(shù)15-18
• 2.1.1 半固態(tài)坯料的制備15
• 2.1.2 坯料的二次重熔15-16
• 2.1.3 金屬半固態(tài)加工技術(shù)研究趨勢(shì)16-17
• 2.1.4 金屬半固態(tài)加工技術(shù)應(yīng)用前景17-18
• 2.2 鋁合金研究現(xiàn)狀18-19
• 2.2.1 鋁合金輪轂18
• 2.2.2 鋁合金的變質(zhì)細(xì)化18-19
• 2.3 鎂合金研究現(xiàn)狀19-26
• 2.3.1 鎂及鎂合金的應(yīng)用19-22
• 2.3.2 鎂硅合金發(fā)展歷史22-23
• 2.3.3 鎂硅合金中硅加入形式23
• 2.3.4 鎂合金熔煉過(guò)程防氧化23-26
• 第3章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及研究方法26-29
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備26
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料26
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備26
• 3.2 實(shí)驗(yàn)26-29
• 3.2.1 輕合金漿料的制備及其變質(zhì)細(xì)化26-27
• 3.2.2 輕合金漿料的二次加熱27-28
• 3.2.3 分析方法28-29
• 第4章 輕合金半固態(tài)漿料的制備及其變質(zhì)29-45
• 4.1 A380鋁合金半固態(tài)漿料制備29-33
• 4.1.1 漿料微觀組織變化30-31
• 4.1.2 澆鑄溫度對(duì)漿料組織的影響31-32
• 4.1.3 Mg-Sr變質(zhì)劑和K_2TiF_6細(xì)化劑對(duì)漿料組織的影響32-33
• 4.2 6061鋁合金半固態(tài)漿料的制備33-38
• 4.2.1 漿料微觀組織變化34-36
• 4.2.2 澆鑄溫度對(duì)漿料組織的影響36
• 4.2.3 Mg-Sr變質(zhì)劑和K_2TiF_6細(xì)化劑對(duì)團(tuán)料組織的影響36-38
• 4.3 高硅鎂合金漿料制備38-44
• 4.3.1 漿料微觀組織變化38-41
• 4.3.2 合金的腐蝕41-42
• 4.3.3 合金的顯微硬度42-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第5章 輕合金半固態(tài)漿料的二次加熱45-62
• 5.1 A380鋁合金半固態(tài)漿料的二次加熱45-50
• 5.1.1 A380鋁合金半固態(tài)漿料二次加熱微觀組織變化45-48
• 5.1.2 加熱溫度加熱時(shí)間對(duì)A380鋁合金半固態(tài)漿料二次加熱微觀組織的影響48-50
• 5.2 6061鋁合金半固態(tài)漿料的二次加熱50-57
• 5.2.1 6061鋁合金半固態(tài)漿料二次加熱微觀組織變化50-55
• 5.2.2 加熱溫度加熱時(shí)間對(duì)6061鋁合金半固態(tài)漿料二次加熱微觀組織的影響55-57
• 5.3 高硅鎂合金漿料的二次加熱57-61
• 5.3.1 高硅鎂合金漿料二次加熱微觀組織變化57-59
• 5.3.2 加熱溫度加熱時(shí)間對(duì)高硅鎂合金漿料二次加熱微觀組織的影響59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 第6章 結(jié)論和建議62-64
• 6.1 結(jié)論62-63
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)63
• 6.3 建議63-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：892064