挤压铸造AC8C铝合金支架开发研究

发布时间：2017-04-07 10:18

  本文关键词：挤压铸造AC8C铝合金支架开发研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以AC8C铝合金挤压铸造支架为研究对象,对挤压铸造件工艺参数及热处理工艺参数进行优化。采用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射等分析手段,对挤压铸造AC8C铝合金支架进行相组成及断口形貌分析,模拟优化了挤压铸造的工艺,同时还研究了不同热处理工艺参数下的组织演变机制及对断口形貌、力学性能的影响。研究结果为:AC8C铝合金支架的挤压铸造最佳工艺为浇注温度630℃,压射速度0.1 m/s,压射比压180 MPa,模具温度250℃,保压时间为15 s;采用正交试验,通过对热处理后合金进行硬度测试及极差分析获得此合金的最佳热处理工艺为:固溶温度为500℃、固溶时间为4 h、时效温度为170℃、时效时间为6 h;通过对热处理前后合金进行金相及能谱分析,发现热处理后合金中粗大的共晶硅组织形貌发生较大改变,热处理后共晶硅组织发生熔断并被球化;通过对比热处理前后元素面分布图,发现热处理前各元素在边界聚集,热处理后各元素均匀弥散的分布在基体中;对热处理前后断口形貌进行观察,可以明显地发现热处理后合金由脆性断裂向韧性断裂转变,拉伸断口基本呈韧窝状且韧窝分布均匀,多为圆形等轴状韧涡;分别研究了固溶温度、固溶时间及时效时间对AC8C铝合金挤压铸造支架组织及性能的影响。随固溶温度的增加,α-Al边界逐渐变浅,铝合金在500℃时析出相呈球状均匀分布在基体中,当固溶温度继续增加到510℃时,可以明显的观察到过烧现象;当固溶时间为4 h时,合金得到充分固溶,固溶时间继续增加可使α-Al长大,强度降低;随时效时间增加,析出相颗粒数目逐渐增多,当时效时间达到6 h时,硬度达到峰值,时间继续增加,析出相颗粒开始积聚并长大,发生过时效现象。
【关键词】：AC8C铝合金 正交试验 挤压铸造 固溶处理 时效处理
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG249.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 挤压铸造概述及分类10-11
• 1.1.1 挤压铸造概述及国内外发展现状10-11
• 1.1.2 挤压铸造分类11
• 1.2 铝合金特点及分类11-14
• 1.2.1 铝合金特点12
• 1.2.2 铝合金分类12-14
• 1.3 AC8C铝合金的一般性质14-15
• 1.4 热处理15-17
• 1.4.1 铝硅合金的热处理15
• 1.4.2 固溶处理15-16
• 1.4.3 时效处理16-17
• 1.5 研究的目的及内容17-18
• 1.5.1 研究目的17
• 1.5.2 研究内容17-18
• 第2章 试验材料及方法18-25
• 2.1 试验材料及零件18
• 2.2 熔炼工艺18-19
• 2.3 AC8C铝合金挤压铸造工艺参数19
• 2.4 AC8C铝合金热处理工艺参数19-21
• 2.5 单因素试验设计21-22
• 2.5.1 固溶温度21
• 2.5.2 固溶时间21-22
• 2.5.3 时效温度22
• 2.5.4 时效时间22
• 2.6 检测与分析22-24
• 2.6.1 光学显微组织分析22-23
• 2.6.2 X射线探伤及缺陷分析23
• 2.6.3 扫描电镜分析23
• 2.6.4 硬度分析23
• 2.6.5 拉伸力学性能分析23-24
• 2.7 本章小结24-25
• 第3章 AC8C铝合金挤压铸造25-32
• 3.1 Anycasting模拟确定挤压铸造最佳工艺25-30
• 3.2 最佳工艺验证30-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 热处理对AC8C铝合金组织及性能影响32-49
• 4.1 AC8C铝合金挤压铸造件热处理正交试验硬度分析32-34
• 4.2 AC8C铝合金挤压铸造件热处理前后的显微组织分析34-39
• 4.2.1 未经热处理的AC8C铝合金金相显微组织分析35-37
• 4.2.2 热处理后的AC8C铝合金显微组织分析37
• 4.2.3 AC8C铝合金热处理前后元素分布37-39
• 4.3 AC8C铝合金热处理前后的断口形貌分析39
• 4.4 热处理对AC8C铝合金挤压铸造支架元素均匀化的的影响39-41
• 4.5 固溶温度对合金组织及硬度的影响41-43
• 4.5.1 固溶温度对合金组织的影响41-42
• 4.5.2 固溶温度对合金硬度的影响42-43
• 4.6 固溶时间对合金组织及硬度的影响43-45
• 4.6.1 固溶时间对合金组织的影响43-44
• 4.6.2 固溶时间对合金硬度的影响44-45
• 4.7 时效时间对合金组织及硬度的影响45-47
• 4.7.1 时效时间对合金组织的影响45-46
• 4.7.2 时效时间对合金硬度的影响46-47
• 4.8 本章小结47-49
• 结论49-50
• 参考文献50-53
• 致谢53-54
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文54

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本文编号：290228