本文關鍵詞：Sn合金加壓等溫凝固工藝研究

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【摘要】：加壓鑄造技術作為一種終形和近終形的成形方法,具有生產(chǎn)效率高、鑄件尺寸精度高等特點,在制造業(yè)獲得了廣泛的應用。我們借鑒加壓鑄造技術,采用加壓等溫凝固的方法,在合金呈現(xiàn)液態(tài)時加高壓,提高了合金的熔點,產(chǎn)生了過冷度,整個金屬液處于過冷狀態(tài),使其在等溫的狀態(tài)下凝固,獲得等軸晶組織,提高了合金的力學性能,為加壓鑄造提供新的實踐。本文主要研究了加壓等溫凝固工藝對純Sn、Sn-Bi合金、Sn-Sb合金組織的影響;以及合金元素Cu、Zn對Sn-Bi合金、Sn-Sb合金組織的影響。利用金相顯微鏡、X射線衍射儀、sigma掃描電子顯微鏡等儀器分析了各合金的微觀組織、相組成。研究結果表明:純Sn在240℃保溫,分別在283Mpa、312Mpa、499 Mpa、749 Mpa壓力下等溫凝固,試件全部獲得了等軸晶的組織。隨著壓力的增大,等軸晶逐漸細化,當壓力增大到一定值時,繼續(xù)提高壓力對晶粒的細化效果不明顯。Sn-10%Bi在233℃保溫、Sn-10%Bi-0.5%Cu在232℃保溫、Sn-10%Bi-2%Zn在222℃保溫,并在749 Mpa的壓力下等溫凝固,獲得了等軸晶的組織;在Sn-10%Bi合金中分別加入少量Cu元素和Zn元素,在晶界處有富Cu相和富Zn相的析出,這些析出相對晶界起到釘扎作用,阻礙了晶界的遷移,使組織得到了細化。Sn-5%Sb在255.6℃保溫、Sn-5%Sb-0.5%Cu在254.9℃保溫、Sn-5%Sb-0.5%Zn在256.0℃保溫,并在749 Mpa的壓力下等溫凝固,獲得了等軸晶樹枝晶組織;在Sn-5%Sb合金中分別加入少量Cu元素和Zn元素,在晶界處有富Cu相和富Zn相的析出,這些析出相對晶界起到釘扎作用,阻礙了晶界的遷移,使組織得到了細化。加壓等溫凝固的方法改變了金屬液的凝固方式,提高了合金熔點,導致過冷度增加,使金屬液在整個體積內(nèi)凝固,細化晶粒獲得到等軸晶組織。
【關鍵詞】：加壓等溫凝固 等軸晶 組織細化 過冷度
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG291
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-23
• 1.1 加壓鑄造技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展12-16
• 1.1.1 壓力鑄造12
• 1.1.2 壓差鑄造12
• 1.1.3 低壓鑄造12-13
• 1.1.4 擠壓鑄造13-16
• 1.2 Sn合金的研究現(xiàn)狀及發(fā)展16-21
• 1.2.1 Sn合金的發(fā)展16
• 1.2.2 Sn合金的特點16-17
• 1.2.3 Sn合金的制備工藝及應用17-18
• 1.2.4 Sn合金的發(fā)展趨勢18
• 1.2.5 Sn合金組織細化技術18-21
• 1.3 本文研究的目的、意義及主要內(nèi)容21-23
• 1.3.1 本文研究的目的、意義21-22
• 1.3.2 本文研究的主要內(nèi)容22-23
• 第2章 實驗材料及研究方法23-29
• 2.1 實驗材料及設備23-24
• 2.1.1 實驗材料23
• 2.1.2 實驗設備23-24
• 2.2 實驗方法24-29
• 2.2.1 制備實驗合金24
• 2.2.2 合金熔煉工藝24-25
• 2.2.3 差熱分析25-26
• 2.2.4 合金的熱處理26
• 2.2.5 合金的加壓等溫凝固26-27
• 2.2.6 材料的微觀組織觀察及分析27-29
• 第3章 加壓等溫凝固對純Sn鑄態(tài)組織的影響29-33
• 3.1 未加壓純Sn鑄態(tài)微觀組織29
• 3.2 加壓等溫凝固對純Sn鑄態(tài)組織的影響29-30
• 3.3 實驗結果分析30-32
• 3.4 本章小結32-33
• 第4章 加壓等溫凝固對Sn-10Bi-X合金鑄態(tài)組織的影響33-54
• 4.1 未加壓Sn-10Bi-X合金鑄態(tài)微觀組織33-40
• 4.1.1 未加壓Sn-10Bi合金鑄態(tài)顯微組織33
• 4.1.2 未加壓Sn-10Bi-X合金鑄態(tài)顯微組織33-35
• 4.1.3 XRD及SEM-EDS物相分析35-38
• 4.1.4 熱處理對Sn-Bi合金鑄態(tài)組織的影響38-40
• 4.2 加壓等溫凝固對Sn-Bi-X合金鑄態(tài)組織的影響40-46
• 4.2.1 加壓等溫凝固對Sn-10Bi合金鑄態(tài)組織的影響40
• 4.2.2 加壓等溫凝固對Sn-10Bi-X合金鑄態(tài)組織的影響40-41
• 4.2.3 XRD及SEM-EDS物相分析41-46
• 4.3 實驗結果分析46-52
• 4.4 本章小結52-54
• 第5章 加壓等溫凝固對Sn-5Sb-X合金鑄態(tài)組織的影響54-61
• 5.1 未加壓Sn-5Sb-X合金的鑄態(tài)微觀組織54-56
• 5.1.1 未加壓Sn-5Sb合金鑄態(tài)顯微組織54-55
• 5.1.2 未加壓Sn-5Sb-X合金鑄態(tài)顯微組織55-56
• 5.2 加壓等溫凝固對Sn-5Sb-X合金鑄態(tài)組織的影響56-57
• 5.2.1 加壓等溫凝固對Sn-5Sb合金鑄態(tài)組織的影響56
• 5.2.2 加壓等溫凝固對Sn-5Sb-X合金鑄態(tài)組織的影響56-57
• 5.3 實驗結果分析57-60
• 5.4 本章小結60-61
• 結論61-62
• 參考文獻62-65
• 致謝65-66
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術論文66

【參考文獻】

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本文編號：930685