高强韧压铸Al-Si（Mg）合金组织与性能研究
发布时间：2021-11-11 18:57
为了降低汽车尾气排放量和提高新能源汽车续航里程,汽车减重已经成为整个行业的发展趋势,而采用铝合金代替传统钢铁已成为汽车轻量化的重要举措。压力铸造作为一种近净成形技术可直接用于生产结构复杂的汽车零部件,极大的提高生产效率。然而国内关于商用压铸铝合金的研究才处于起步阶段,无法满足汽车结构件对于合金力学性能和压铸性能的要求。本课题以Al-Si（Mg）合金作为基础合金,系统的研究了在压力铸造这种高压快冷非平衡凝固条件下,微量元素合金化以及主合金元素Mg、Si质量比对合金组织及性能的影响规律。试验结果表明Al-Si合金中共晶Si强化效果很弱,Si含量由5%增加至12%,合金屈服强度仅增加40MPa。Sr的加入能够将条状共晶Si形貌转变为珊瑚状,有利于提高合金延伸率。经过Sr变质的Al-9Si-0.6Mn合金具有最优的强韧性,但是其强度较低,微量Mg的加入能够与Si结合生成硬而脆的Mg2Si相,合金屈服强度显著提升至161MPa,但是塑性下降至7.8%。Al-Mg合金强化方式主要为固溶强化和弥散强化,其综合力学性能优良,但是铸造性能较差,必须加入Si进行改善。Al-Mg-Si...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝合金形变和铸造区域图
上海交通大学硕士学位论文也会加剧该缺陷的形成[18]，只能通过工艺的调整来降低气孔数量和尺寸。压铸件加热到较高温度时内部的气体会发生膨胀逸出，导致零件表面起泡，容易产生变形，力学性能和表面质量显著下降。因此，压铸件极少在很高温度下进行热处理，使其应用范围存在一定的局限性[19, 20]。定模
凸?讨饕?殖伤母鼋锥危海?）浇注与金属液堆积阶段（图1-3a）：熔炼炉中的金属熔体在设定的浇注温度下浇入压室中，压射冲头缓慢推动金属液向模具内浇口堆积。为了使金属液能够平稳流动，有效的排出压室中的气体，减少熔体的卷气量，该过程压射冲头速度较低；（2）金属液充填型腔阶段（图1-3b）：压射冲头速度很快，能够推动熔体迅速充填型腔，该阶段也被称为高速充型阶段。熔体的充填速度能够极大的影响充型时间，充型时间过长会使金属液温度下降太多，导致金属液过早凝固而堵塞浇道；（3）增压阶段（图 1-3c）：经过充型阶段，金属液已经充满型腔，但是由于熔体凝固收缩会使铸件内部形成缩孔和缩松，为了获得组织致密的压铸件，提高产品的内部质量，必须在金属液完全凝冲头熔体压室定模动模型腔
【参考文献】：
期刊论文
[1]Microstructure and Mechanical Properties of TiB-Containing Al–Zn Binary Alloys[J]. Sang-Soo Shin,Gil-Yong Yeom,Tae-Yang Kwak,Ik-Min Park. Journal of Materials Science & Technology. 2016(07)
[2]汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J]. 郑晖,赵曦雅. 锻压技术. 2016(02)
[3]真空度对压铸AZ91D镁合金组织和力学性能的影响[J]. 张钰笔,李德江,胡斌,曾小勤. 特种铸造及有色合金. 2016(01)
[4]Microstructure,Mechanical Properties and Die-Filling Behavior of High-Performance Die-Cast Al-Mg-Si-Mn Alloy[J]. Zu-Qi Hu,Xin-Jian Zhang,Shu-Sen Wu. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(11)
[5]Sr对铸态Al-7Si-Mg合金组织和力学性能的影响[J]. 李豹,张志峰,王志刚,汤孟欧,魏尊杰,徐骏. 特种铸造及有色合金. 2013(08)
[6]铸造Al-Mg-Mn合金的显微组织及力学性能[J]. 孙景旺,王渠东,丁文江. 特种铸造及有色合金. 2012(01)
[7]Mn和Cr对Al-Mg-Si-Cu合金组织及性能的影响[J]. 李海,史志欣,王芝秀,王秀丽,郑子樵. 材料热处理学报. 2011(10)
[8]均匀化对新型Al-Mg-Mn（Er）合金组织性能的影响[J]. 何立子,李谢华,张海涛,崔建忠. 稀有金属材料与工程. 2010(S1)
[9]Cr和Mo对过共晶Al-Si合金组织与性能的影响[J]. 李润霞,于洪江,袁晓光,黄宏军,陈玉金. 铸造. 2009(08)
[10]压射速度对压铸Al-10%Si合金组织与性能的影响[J]. 黄晓锋,田载友,曹喜娟,朱凯. 中国铸造装备与技术. 2009(01)
博士论文
[1]高强韧压铸Al-Mg-Si-Mn合金的疲劳行为及腐蚀性能研究[D]. 胡祖麒.华中科技大学 2014
[2]Al-Mg合金高压凝固组织与相演变研究[D]. 王振玲.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]压铸Al-10Si-0.3Mg合金的组织和力学性能研究[D]. 江媛媛.重庆大学 2016
[2]铸造Al-11.9Si-3.5Cu-1.7Ni-0.8Mg铝合金热处理工艺及力学性能研究[D]. 汪光亮.上海交通大学 2015
[3]Sr加入量及微量Cu元素对A357合金组织和性能的影响[D]. 张洋.哈尔滨工业大学 2010
[4]高硅铝基合金压铸工艺及性能的研究[D]. 田载友.兰州理工大学 2009
本文编号：3489350
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝合金形变和铸造区域图
上海交通大学硕士学位论文也会加剧该缺陷的形成[18]，只能通过工艺的调整来降低气孔数量和尺寸。压铸件加热到较高温度时内部的气体会发生膨胀逸出，导致零件表面起泡，容易产生变形，力学性能和表面质量显著下降。因此，压铸件极少在很高温度下进行热处理，使其应用范围存在一定的局限性[19, 20]。定模
凸?讨饕?殖伤母鼋锥危海?）浇注与金属液堆积阶段（图1-3a）：熔炼炉中的金属熔体在设定的浇注温度下浇入压室中，压射冲头缓慢推动金属液向模具内浇口堆积。为了使金属液能够平稳流动，有效的排出压室中的气体，减少熔体的卷气量，该过程压射冲头速度较低；（2）金属液充填型腔阶段（图1-3b）：压射冲头速度很快，能够推动熔体迅速充填型腔，该阶段也被称为高速充型阶段。熔体的充填速度能够极大的影响充型时间，充型时间过长会使金属液温度下降太多，导致金属液过早凝固而堵塞浇道；（3）增压阶段（图 1-3c）：经过充型阶段，金属液已经充满型腔，但是由于熔体凝固收缩会使铸件内部形成缩孔和缩松，为了获得组织致密的压铸件，提高产品的内部质量，必须在金属液完全凝冲头熔体压室定模动模型腔
【参考文献】：
期刊论文
[1]Microstructure and Mechanical Properties of TiB-Containing Al–Zn Binary Alloys[J]. Sang-Soo Shin,Gil-Yong Yeom,Tae-Yang Kwak,Ik-Min Park. Journal of Materials Science & Technology. 2016(07)
[2]汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J]. 郑晖,赵曦雅. 锻压技术. 2016(02)
[3]真空度对压铸AZ91D镁合金组织和力学性能的影响[J]. 张钰笔,李德江,胡斌,曾小勤. 特种铸造及有色合金. 2016(01)
[4]Microstructure,Mechanical Properties and Die-Filling Behavior of High-Performance Die-Cast Al-Mg-Si-Mn Alloy[J]. Zu-Qi Hu,Xin-Jian Zhang,Shu-Sen Wu. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(11)
[5]Sr对铸态Al-7Si-Mg合金组织和力学性能的影响[J]. 李豹,张志峰,王志刚,汤孟欧,魏尊杰,徐骏. 特种铸造及有色合金. 2013(08)
[6]铸造Al-Mg-Mn合金的显微组织及力学性能[J]. 孙景旺,王渠东,丁文江. 特种铸造及有色合金. 2012(01)
[7]Mn和Cr对Al-Mg-Si-Cu合金组织及性能的影响[J]. 李海,史志欣,王芝秀,王秀丽,郑子樵. 材料热处理学报. 2011(10)
[8]均匀化对新型Al-Mg-Mn（Er）合金组织性能的影响[J]. 何立子,李谢华,张海涛,崔建忠. 稀有金属材料与工程. 2010(S1)
[9]Cr和Mo对过共晶Al-Si合金组织与性能的影响[J]. 李润霞,于洪江,袁晓光,黄宏军,陈玉金. 铸造. 2009(08)
[10]压射速度对压铸Al-10%Si合金组织与性能的影响[J]. 黄晓锋,田载友,曹喜娟,朱凯. 中国铸造装备与技术. 2009(01)
博士论文
[1]高强韧压铸Al-Mg-Si-Mn合金的疲劳行为及腐蚀性能研究[D]. 胡祖麒.华中科技大学 2014
[2]Al-Mg合金高压凝固组织与相演变研究[D]. 王振玲.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]压铸Al-10Si-0.3Mg合金的组织和力学性能研究[D]. 江媛媛.重庆大学 2016
[2]铸造Al-11.9Si-3.5Cu-1.7Ni-0.8Mg铝合金热处理工艺及力学性能研究[D]. 汪光亮.上海交通大学 2015
[3]Sr加入量及微量Cu元素对A357合金组织和性能的影响[D]. 张洋.哈尔滨工业大学 2010
[4]高硅铝基合金压铸工艺及性能的研究[D]. 田载友.兰州理工大学 2009
本文编号：3489350
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3489350.html
