【摘要】： 快速凝固工藝制造的鋁合金在高溫下得到了普遍應(yīng)用,它具有優(yōu)良的綜合性能。由于汽車和航天業(yè)對這種合金的迫切需求,更加促進了快速凝固鋁合金的發(fā)展。它具有高的比強度,低的熱膨脹系數(shù)和高的表面強度。含有過渡族金屬元素的過共晶Al-Si合金是一種性能獨特的材料,它在高溫時具有良好的綜合性能。而傳統(tǒng)工藝制造的合金通常會導(dǎo)致微觀組織的晶粒粗大所以機械性能較差。利用快速凝固工藝可以解決這個問題,如噴射沉積工藝不但可以使合金的組織和化學(xué)成分均勻,并且晶粒和第二相顆粒的尺寸也非常細(xì)小。 本實驗采用惰性氣體霧化制造噴射沉積Al-15Si-5Fe-2Ni-3.5Cu-Mg-1.5Mn-V合金,隨后在480℃下擠壓,擠壓比為8:1。用金相顯微鏡以及掃描電鏡對噴射沉積擠壓態(tài)Al-Si合金進行觀察分析。 通過觀察發(fā)現(xiàn),在Al-Si噴射沉積合金中的Si相,呈細(xì)小的顆粒狀均勻分布于α相基體之上。熱擠壓后的合金微觀組織進一步得到細(xì)化。對噴射沉積擠壓件進行室溫拉伸,抗拉強度達到511MPa,可見其強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Al-Si鑄造合金。此外還對T6熱處理后的合金進行了高溫力學(xué)性能測試,溫度變化范圍為100℃至300℃。本文討論了噴射沉積合金在機械性能方面的改進,并從合金微觀組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的角度分析了噴射沉積件具有高性能的原因。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TG146.21
【圖文】：

一l真空感應(yīng)爐Fig.2一1Vaeu呱inductionfurnace

垂直運動速度0.21m耐s，水平運動速度o.sm耐s，盤面偏心距50mm。2.3沉積坯擠壓實驗熱擠壓實驗在YH61一SOOG型金屬擠壓機上進行，圖2一2為其實物圖。將中69mmx30mm的預(yù)壓實合金圓錠與模具一起加熱至480oC溫度，保溫lh，在擠壓機上進行400t、20mm/min的低速擠壓，擠壓比8:1，擠壓后棒材空冷。擠壓時模具內(nèi)壁用石墨油劑潤滑以減少摩擦與粘結(jié)。擠壓棒材進行T6熱處理，具體工藝包括:470℃固溶處理，保溫1.5h，水淬，自然時效4天

熔融金屬經(jīng)氮氣(N2)霧化后形成大量的液滴，它們大小不一，尺寸分布有一定范圍。在噴射過程中，大部分液滴落在沉積器上凝結(jié)為金屬，但也有一部分錯過收集器，繼續(xù)飛行，它們在隨后的飛行中凝固，變成固態(tài)顆粒，形成了所謂“過噴粉末”。由圖中可見粉末形貌呈近球形，個別呈章魚形，主要是在二次破碎時，沒來得及從中間破碎。整體上看非常均勻。對單個粉末顆粒高倍觀察，球形度較好，表面基本上光滑，部分顆粒表面存在毛刺和凹坑。顆粒表面凹坑的形成主要是凝固收縮的影響。尺寸比較大的霧化熔滴，體積較大，凝固收縮比較嚴(yán)重，其結(jié)果是使霧化熔滴凝固后在表面遺留下明顯的凹坑。體積較小的顆粒，凝固收縮較小，形狀相對規(guī)整。顆粒表面毛刺的形成與霧化熔滴受到來自霧化氣體的沖擊力、飛行過程中的離心力以及周圍環(huán)境氣體的摩擦力等因素有關(guān)。霧化熔滴在這些力的作用下，表面局部熔體向四周甩出形成流線，由于其徑向尺度很小，凝固很快，來不及球化，因此凝固后則以保

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本文編號：2794214