Al-Si-Cu-Zn壓鑄鋁合金的顯微組織及力學性能
發(fā)布時間:2022-07-22 17:32
壓鑄鋁合金具有較高的比強度、抗蝕性能和良好的鑄造性能、加工性能以及優(yōu)良的導電導熱性能,廣泛應用于汽車和航空航天等工業(yè)領域。因此,針對壓鑄鋁合金的組織與性能開展系統(tǒng)的研究工作具有理論意義和實用價值。本課題選用純鋁、純硅、純銅、純鋅為原料,經(jīng)過熔煉、金屬型鑄造或壓力鑄造,制備了不同加工狀態(tài)的Al-Si-Cu-Zn鋁合金,并對部分壓鑄鋁合金進行了固溶處理,進而針對不同處理狀態(tài)Al-Si-Cu-Zn壓鑄鋁合金的顯微組織及其拉伸與低周疲勞性能進行了研究,并與金屬型鑄造Al-Si-Cu-Zn合金進行了比較。顯微組織觀察表明,壓鑄態(tài)Al-Si-Cu-Zn合金的組織較金屬型鑄造態(tài)Al-Si-Cu-Zn合金的更為細小,且針狀共晶Si相的形成得到抑制而以顆粒形態(tài)出現(xiàn);固溶處理可導致壓鑄態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的組織粗化。拉伸實驗結(jié)果表明,與金屬型鑄造態(tài)Al-Si-Cu-Zn合金相比,壓鑄態(tài)Al-Si-Cu-Zn合金的室溫抗拉強度可提高27%左右,室溫屈服強度可提高18%左右,其在室溫、150℃和200℃下的斷裂伸長率可分別提高約72%、86%和90%;固溶處理將導致Al-Si-Cu-Zn壓鑄鋁合金的...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 鋁及鋁合金
1.2 壓鑄技術及其發(fā)展
1.3 鋁合金壓鑄技術及應用
1.4 壓鑄鋁合金的分類
1.5 合金元素對壓鑄鋁合金的影響
1.6 鋁合金的熱處理
1.7 鋁合金的疲勞行為
1.8 本課題的提出
第二章 實驗材料、設備及方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗設備及儀器
2.3 實驗方法
2.3.1 鋁合金的熔煉及金屬型鑄造
2.3.2 鋁合金的壓鑄
2.3.3 壓鑄鋁合金的熱處理
2.3.4 鑄造鋁合金和壓鑄鋁合金的顯微組織觀察
2.3.5 鑄造鋁合金和壓鑄鋁合金的拉伸性能測試
2.3.6 壓鑄鋁合金的低周疲勞行為研究
2.3.7 斷口形貌的掃描電鏡觀察
第三章 實驗結(jié)果與分析
3.1 不同加工處理狀態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的顯微組織
3.1.1 金屬型鑄造態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的顯微組織
3.1.2 壓力鑄造態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的顯微組織
3.1.3 熱處理態(tài)Al-Si-Cu-Zn壓鑄鋁合金的顯微組織
3.2 不同加工處理狀態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的拉伸性能
3.2.1 金屬型鑄造態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的拉伸性能
3.2.2 壓力鑄造態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的拉伸性能
3.2.3 固溶態(tài)Al-Si-Cu-Zn壓鑄鋁合金的拉伸性能
3.3 不同加工狀態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的疲勞性能
3.3.1 循環(huán)應力響應行為
3.3.2 低周疲勞壽命行為
3.3.3 循環(huán)應力-應變行為
3.3.4 拉伸滯后能與疲勞壽命之間的關系
3.4 斷口形貌分析
3.4.1 拉伸斷口形貌分析
3.4.2 疲勞斷口形貌分析
第四章 討論
4.1 顯微組織
4.2 拉伸性能
4.3 低周疲勞行為
4.3.1 循環(huán)應力響應行為
4.3.2 疲勞壽命行為
4.4 斷裂行為
4.4.1 拉伸斷裂行為
4.4.2 疲勞斷裂行為
第五章 結(jié)論
參考文獻
在學研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多軸載荷下Al-Mg-Si合金的循環(huán)特性及其機理[J]. 丁向群,何國求,朱正宇,劉曉山,陳成澍,張衛(wèi)華. 沈陽建筑大學學報(自然科學版). 2006(03)
[2]壓鑄鋁合金零件失效分析[J]. 周細應,童建華,李曼萍. 輕合金加工技術. 2005(10)
[3]壓鑄技術與裝備的新發(fā)展[J]. 羅向陽,馬益誠. 機電工程. 2005(04)
[4]擠壓鑄造合金材料的研究進展[J]. 齊丕驤,吳岳壹,齊霖. 特種鑄造及有色合金. 2005(01)
[5]稀土元素在鋁合金中的作用和應用[J]. 周曉霞,張仁元,劉銀峁. 新技術新工藝. 2003(04)
[6]半固態(tài)擠壓鑄造——金屬材料近凈形成形新技術[J]. 邢書明,曾大本,馬靜,李亞敏,楊天增,楊日增,楊秀斌. 特種鑄造及有色合金. 2001(S1)
[7]幾種鑄造鋁合金的鑄造性能、力學性能及耐蝕性[J]. 羅兵輝,柏振海,周華,張林和,謝紹俊. 礦冶工程. 2001(02)
[8]壓力鑄造對Al-Si-Cu合金組織的影響[J]. 韓延峰,劉相法,楊志強,邊秀房. 鑄造. 2001(04)
[9]壓鑄鋁合金及先進的壓鑄技術[J]. 彭靚,孫文德,錢翰城. 鑄造. 2001(01)
[10]Ce的加入對變形鋁合金組織與疲勞性能的影響[J]. 張秀梅. 包頭鋼鐵學院學報. 2000(03)
本文編號:3665039
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 鋁及鋁合金
1.2 壓鑄技術及其發(fā)展
1.3 鋁合金壓鑄技術及應用
1.4 壓鑄鋁合金的分類
1.5 合金元素對壓鑄鋁合金的影響
1.6 鋁合金的熱處理
1.7 鋁合金的疲勞行為
1.8 本課題的提出
第二章 實驗材料、設備及方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗設備及儀器
2.3 實驗方法
2.3.1 鋁合金的熔煉及金屬型鑄造
2.3.2 鋁合金的壓鑄
2.3.3 壓鑄鋁合金的熱處理
2.3.4 鑄造鋁合金和壓鑄鋁合金的顯微組織觀察
2.3.5 鑄造鋁合金和壓鑄鋁合金的拉伸性能測試
2.3.6 壓鑄鋁合金的低周疲勞行為研究
2.3.7 斷口形貌的掃描電鏡觀察
第三章 實驗結(jié)果與分析
3.1 不同加工處理狀態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的顯微組織
3.1.1 金屬型鑄造態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的顯微組織
3.1.2 壓力鑄造態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的顯微組織
3.1.3 熱處理態(tài)Al-Si-Cu-Zn壓鑄鋁合金的顯微組織
3.2 不同加工處理狀態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的拉伸性能
3.2.1 金屬型鑄造態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的拉伸性能
3.2.2 壓力鑄造態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的拉伸性能
3.2.3 固溶態(tài)Al-Si-Cu-Zn壓鑄鋁合金的拉伸性能
3.3 不同加工狀態(tài)Al-Si-Cu-Zn鋁合金的疲勞性能
3.3.1 循環(huán)應力響應行為
3.3.2 低周疲勞壽命行為
3.3.3 循環(huán)應力-應變行為
3.3.4 拉伸滯后能與疲勞壽命之間的關系
3.4 斷口形貌分析
3.4.1 拉伸斷口形貌分析
3.4.2 疲勞斷口形貌分析
第四章 討論
4.1 顯微組織
4.2 拉伸性能
4.3 低周疲勞行為
4.3.1 循環(huán)應力響應行為
4.3.2 疲勞壽命行為
4.4 斷裂行為
4.4.1 拉伸斷裂行為
4.4.2 疲勞斷裂行為
第五章 結(jié)論
參考文獻
在學研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多軸載荷下Al-Mg-Si合金的循環(huán)特性及其機理[J]. 丁向群,何國求,朱正宇,劉曉山,陳成澍,張衛(wèi)華. 沈陽建筑大學學報(自然科學版). 2006(03)
[2]壓鑄鋁合金零件失效分析[J]. 周細應,童建華,李曼萍. 輕合金加工技術. 2005(10)
[3]壓鑄技術與裝備的新發(fā)展[J]. 羅向陽,馬益誠. 機電工程. 2005(04)
[4]擠壓鑄造合金材料的研究進展[J]. 齊丕驤,吳岳壹,齊霖. 特種鑄造及有色合金. 2005(01)
[5]稀土元素在鋁合金中的作用和應用[J]. 周曉霞,張仁元,劉銀峁. 新技術新工藝. 2003(04)
[6]半固態(tài)擠壓鑄造——金屬材料近凈形成形新技術[J]. 邢書明,曾大本,馬靜,李亞敏,楊天增,楊日增,楊秀斌. 特種鑄造及有色合金. 2001(S1)
[7]幾種鑄造鋁合金的鑄造性能、力學性能及耐蝕性[J]. 羅兵輝,柏振海,周華,張林和,謝紹俊. 礦冶工程. 2001(02)
[8]壓力鑄造對Al-Si-Cu合金組織的影響[J]. 韓延峰,劉相法,楊志強,邊秀房. 鑄造. 2001(04)
[9]壓鑄鋁合金及先進的壓鑄技術[J]. 彭靚,孫文德,錢翰城. 鑄造. 2001(01)
[10]Ce的加入對變形鋁合金組織與疲勞性能的影響[J]. 張秀梅. 包頭鋼鐵學院學報. 2000(03)
本文編號:3665039
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