本文關(guān)鍵詞：脈沖超聲對(duì)ZL205A合金熔體微觀組織和力學(xué)性能的影響　出處：《南昌航空大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 脈沖超聲 ZL205A合金 微觀組織 力學(xué)性能 微觀偏析

【摘要】：ZL205A合金強(qiáng)度高,綜合性能優(yōu)異,在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但它鑄造性能較差,易產(chǎn)生縮孔、縮松、偏析等缺陷。超聲熔體處理技術(shù)是一種高效、無污染的技術(shù),可有效改善合金組織與性能。相比普通的連續(xù)超聲,脈沖超聲在相同輸出功率下具有更高的聲壓幅值,可能更有利于改善合金組織。因此,研究脈沖超聲對(duì)ZL205A合金熔體微觀組織和力學(xué)性能的影響,優(yōu)化脈沖超聲工藝,可為脈沖超聲在鋁合金熔體的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。以ZL205A合金為研究對(duì)象,分析脈沖超聲功率、脈沖超聲頻率、施振時(shí)間對(duì)ZL205A合金熔體微觀組織和力學(xué)性能的影響,探討了脈沖超聲作用下鋁合金的凝固機(jī)理。結(jié)果表明,脈沖超聲對(duì)ZL205A合金熔體微觀組織和力學(xué)性能影響顯著。隨著脈沖超聲功率、脈沖超聲頻率、施振時(shí)間的增加,ZL205A合金的組織先變細(xì)后變粗,合金的晶粒尺寸先減小后增大;隨著脈沖超聲功率、脈沖超聲頻率、施振時(shí)間的增加,ZL205A合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率均先增大后減小。ZL205A合金在脈沖超聲作用下的最佳工藝參數(shù)為脈沖超聲功率1200W、脈沖超聲頻率1.67HZ、施振時(shí)間120s。在最佳脈沖超聲工藝下,ZL205A合金的晶粒尺寸為182.43μm,抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為385.4Mpa、3.1%。采用EDS測量不同脈沖超聲工藝參數(shù)下ZL205A合金的Cu元素含量,探討脈沖超聲對(duì)ZL205A合金Cu元素微觀偏析的影響。結(jié)果表明,脈沖超聲功率與施振時(shí)間對(duì)ZL205A合金Cu元素微觀偏析影響顯著,脈沖超聲頻率影響較小。Cu元素的成分曲線在脈沖超聲的作用下升高,Cu元素的有效分配系數(shù)ek得到增大,脈沖超聲作用改善了Cu元素在鋁合金中的分布。研究結(jié)果為脈沖超聲在鋁合金熔體中的應(yīng)用奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ),具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
[Abstract]:ZL205A alloy has high strength and excellent comprehensive properties. It is widely used in aerospace field, but its casting performance is poor, and it is easy to produce shrinkage hole, shrinkage porosity, segregation and other defects. Ultrasonic melt processing technology is a kind of high efficiency. The pollution-free technology can effectively improve the microstructure and properties of the alloy. Compared with the conventional continuous ultrasound, the pulsed ultrasound has a higher amplitude of sound pressure at the same output power, which may be more conducive to improving the microstructure of the alloy. The effects of pulsed ultrasound on the microstructure and mechanical properties of ZL205A alloy melt were studied and the pulse ultrasonic technology was optimized. It can provide the theoretical basis and technical support for the application of pulsed ultrasonic in aluminum alloy melt. Taking ZL205A alloy as the research object, the power of pulsed ultrasound and the frequency of pulsed ultrasonic are analyzed. The effect of vibration time on the microstructure and mechanical properties of ZL205A alloy melt was studied. The solidification mechanism of aluminum alloy under pulsed ultrasound was discussed. The effect of pulsed ultrasound on the microstructure and mechanical properties of ZL205A alloy melt was significant. With the increase of pulsed ultrasonic power, pulse ultrasonic frequency and vibration time. The microstructure of ZL205A alloy firstly becomes fine and then coarser, and the grain size of the alloy decreases first and then increases. With the increase of pulse ultrasonic power, pulse ultrasonic frequency and vibration time. The tensile strength and elongation of ZL205A alloy increased first and then decreased. The optimum technological parameters of the alloy under the action of pulsed ultrasound was 1200W of pulsed ultrasonic power. The pulse ultrasonic frequency is 1.67 HZ, the vibration time is 120 s. The grain size of ZL205A alloy is 182.43 渭 m under the optimum pulse ultrasonic technology. The tensile strength and elongation were 385.4 Mpa-3.1.The Cu content of ZL205A alloy was measured by EDS. The effect of pulsed ultrasound on the microsegregation of Cu element in ZL205A alloy was investigated. The results showed that the influence of pulsed ultrasonic power and vibration time on the microsegregation of Cu element in ZL205A alloy was significant. The effect of pulse ultrasonic frequency on the component curve of element Cu is small. The effective partition coefficient ek of Cu element is increased under the action of pulsed ultrasound. The distribution of Cu element in aluminum alloy was improved by pulsed ultrasound. The results laid a theoretical and technical foundation for the application of pulsed ultrasonic in aluminum alloy melt and had important theoretical and practical significance.
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG663;TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1380956