高强韧铝硅合金的挤压铸造组织和性能研究
发布时间：2021-08-06 19:32
我国2018年的汽车产销量占据了全球约1/3的份额,连续10年排名世界第一。而汽车的重量越轻,将节约更多的能源,因此汽车轻量化是当前重要的课题。以铝代钢是汽车轻量化的核心,开发出具有高强度和高韧性的铝合金具有重要意义。目前,对于高强韧铝硅合金的开发及其挤压铸造研究较少,本课题将对此进行深入研究。本课题研究开发了一种新型高强韧铝硅合金Al-9Si-Cu-Zn-Mg（以下简称AS9合金）,同时应用了Ce/La混合稀土和Sr元素对合金组织进行复合变质,采用了挤压铸造的成形方式成形。该高强韧挤压铝硅合金直径5mm的试样铸态室温力学性能可达:抗拉强度297.6MPa,屈服强度235.47MPa,伸长率7.27%。以AS9合金为基础,研究了不同Ce/La混合稀土的添加量以及Sr的加入与否对AS9合金的力学性能和组织的影响。发现随着加入RE含量的增加,AS9合金组织中α-Al的二次枝晶间距得到一定程度的降低以及共晶Si得到细化,但同时会出现更多长针状的富稀土相,将对合金的力学性能产生负面影响。当RE的添加量为0.05wt.%时,AS9合金的力学性能最好。通过对比研究,发现Sr的加入可以将合金组织中的...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝硅二元合金相图
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文艺采用的挤压铸造设备是直立四柱液压挤压机，其为-1 为金属液挤压成形的过程示意图。如需采用重力的金属液，倾倒于预热后的定模中，冷却 1min 后。如需采用挤压铸造，则预先设后相应的挤压工艺的定模中，随后施加压力（50~200MPa），合上动模般铸件尺寸为 Ф30×90mm。
图 2-2YH101 系列的电热鼓风干燥箱 图 2-3 高温电阻炉本研究中对合金采用的热处理方式为 T6 固溶热处理和 T1 人工时效热处理。根据合金成分和研究，将 T6 热处理中的固溶温度设置为 510~550℃，固溶时间设置为 3~5h，并在固溶完成后进行 70℃温水淬火，时效温度和时间分别设置为 180℃和 8h；将 T1 人工时效热处理的时效温度设置为 155℃，时效时间设置为 8~24h，时效完成后进行空冷。试样采用从实验所得铸件上切割的直径为 9mm的圆柱形试棒，为保证重复性，对于同一参数的热处理，将选取 3 个试棒进行热处理。2.4 显微组织的观察分析和性能的检测2.4.1 金相组织的观察从铸件上端中部区域截取厚约 8mm的试样，先后在 400#、800#和 1500#的砂纸上进行打磨，并用粒度为 3.5 和 2.5 的金刚石研磨膏进行抛光，随后用 0.5%的 HF 溶液进行腐蚀，最后在蔡康 DMM-490C 光学显微镜下观察和拍摄试样的金相组织，并配合
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝-硅合金摩擦磨损性能研究现状[J]. 刘家帅,黄照超,李阳,曹丽杰. 中国科技信息. 2012(21)
[2]Section thickness-dependent tensile properties of squeeze cast magnesium alloy AM60[J]. Xuezhi Zhang,Meng Wang,Zhizhong Sun,and Henry Hu (Department of Mechanical,Automotive and Materials Engineering,University of Windsor,Windsor,Ontario N9B 3P4,Canada). China Foundry. 2012(02)
[3]稀土Nd对铸造铝硅合金变质作用的长效性及重熔性研究[J]. 檀廷佐,姚正军,袁灿,徐军,魏东博. 稀有金属与硬质合金. 2012(02)
[4]Al-Cu-Mg高强铝合金的研究进展[J]. 雷彬彬,周志明,黄伟九,唐丽文. 热加工工艺. 2012(02)
[5]挤压铸造成形体系结构研究[J]. 邓建新,邵明. 铸造技术. 2011(12)
[6]Microstructure evolution behavior of AlSi9Cu3 alloy during rheocasting[J]. 郭洪民,刘旭波,杨湘杰,章爱生,刘勇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S3)
[7]论汽车轻量化[J]. 马鸣图,易红亮,路洪洲,万鑫铭. 中国工程科学. 2009(09)
[8]汽车轻量化技术发展的探讨[J]. 廖君. 机械. 2009(01)
[9]ZL102合金液态模锻工艺的研究[J]. 房敏,王铁军. 热加工工艺. 2008(09)
[10]工艺参数对液态模锻ZL102合金组织及力学性能的影响[J]. 房敏,杨志,渠聚鑫,张伟强. 塑性工程学报. 2007(05)
硕士论文
[1]压铸AlSi10MgMn合金的组织和力学性能研究[D]. 刘学强.华中科技大学 2013
本文编号：3326358
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝硅二元合金相图
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文艺采用的挤压铸造设备是直立四柱液压挤压机，其为-1 为金属液挤压成形的过程示意图。如需采用重力的金属液，倾倒于预热后的定模中，冷却 1min 后。如需采用挤压铸造，则预先设后相应的挤压工艺的定模中，随后施加压力（50~200MPa），合上动模般铸件尺寸为 Ф30×90mm。
图 2-2YH101 系列的电热鼓风干燥箱 图 2-3 高温电阻炉本研究中对合金采用的热处理方式为 T6 固溶热处理和 T1 人工时效热处理。根据合金成分和研究，将 T6 热处理中的固溶温度设置为 510~550℃，固溶时间设置为 3~5h，并在固溶完成后进行 70℃温水淬火，时效温度和时间分别设置为 180℃和 8h；将 T1 人工时效热处理的时效温度设置为 155℃，时效时间设置为 8~24h，时效完成后进行空冷。试样采用从实验所得铸件上切割的直径为 9mm的圆柱形试棒，为保证重复性，对于同一参数的热处理，将选取 3 个试棒进行热处理。2.4 显微组织的观察分析和性能的检测2.4.1 金相组织的观察从铸件上端中部区域截取厚约 8mm的试样，先后在 400#、800#和 1500#的砂纸上进行打磨，并用粒度为 3.5 和 2.5 的金刚石研磨膏进行抛光，随后用 0.5%的 HF 溶液进行腐蚀，最后在蔡康 DMM-490C 光学显微镜下观察和拍摄试样的金相组织，并配合
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝-硅合金摩擦磨损性能研究现状[J]. 刘家帅,黄照超,李阳,曹丽杰. 中国科技信息. 2012(21)
[2]Section thickness-dependent tensile properties of squeeze cast magnesium alloy AM60[J]. Xuezhi Zhang,Meng Wang,Zhizhong Sun,and Henry Hu (Department of Mechanical,Automotive and Materials Engineering,University of Windsor,Windsor,Ontario N9B 3P4,Canada). China Foundry. 2012(02)
[3]稀土Nd对铸造铝硅合金变质作用的长效性及重熔性研究[J]. 檀廷佐,姚正军,袁灿,徐军,魏东博. 稀有金属与硬质合金. 2012(02)
[4]Al-Cu-Mg高强铝合金的研究进展[J]. 雷彬彬,周志明,黄伟九,唐丽文. 热加工工艺. 2012(02)
[5]挤压铸造成形体系结构研究[J]. 邓建新,邵明. 铸造技术. 2011(12)
[6]Microstructure evolution behavior of AlSi9Cu3 alloy during rheocasting[J]. 郭洪民,刘旭波,杨湘杰,章爱生,刘勇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S3)
[7]论汽车轻量化[J]. 马鸣图,易红亮,路洪洲,万鑫铭. 中国工程科学. 2009(09)
[8]汽车轻量化技术发展的探讨[J]. 廖君. 机械. 2009(01)
[9]ZL102合金液态模锻工艺的研究[J]. 房敏,王铁军. 热加工工艺. 2008(09)
[10]工艺参数对液态模锻ZL102合金组织及力学性能的影响[J]. 房敏,杨志,渠聚鑫,张伟强. 塑性工程学报. 2007(05)
硕士论文
[1]压铸AlSi10MgMn合金的组织和力学性能研究[D]. 刘学强.华中科技大学 2013
本文编号：3326358
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3326358.html
