A356半固态浆料制备方法及组织演变研究
发布时间：2022-12-09 21:50
半固态成形技术作为二十一世纪最具发展前景的金属成形工艺之一,以其高生产效率、能实现近净形以及成形件性能高等诸多优点,得到了国内外诸多学者的广泛关注。在半固态成形工艺中,获得细小、均匀的初生球状组织是首要前提。为此,本文从设备实际情况出发,开发了两种制备浆料的工艺:纯电磁降温搅拌工艺和自孕育棒+电磁搅拌复合工艺,选择工业中被广泛使用的A356合金,通过合理控制实验参数,尝试制备高质量半固态浆料。通过观察a-Al在不同工艺条件下形貌的演变过程,结合热力学、动力学和电磁学的相关理论,探讨球状晶的形成及演变机制,为相关研究和工业化生产提供一定思路。本论文主要结论如下:1)在纯电磁降温搅拌工艺中,通过控制熔体降温速度、搅拌温度区间和搅拌频率,能够制备出数量众多、尺寸均匀的球状初生相。随着熔体降温速度的放缓,初生相的尺寸和形貌越来越好,晶粒之间的粘连能够得到明显改善。随着搅拌温度区间的扩大,初生相尺寸的变化规律是先减小后增加,形貌规整程度一直增加。随着搅拌频率的增加,初生相尺寸的变化规律是先减小后增加,形貌无明显变化规律。当炉膛预热温度为600℃、搅拌温度区间为640-600℃、搅拌频率为30HZ...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 半固成形技术简介
1.2.1 半固态成形发展历史
1.2.2 半固态成形的特点
1.3 半固态浆料的制备方法
1.3.1 初生相球化理论
1.3.2 几种典型的半固态浆料制备方法分析与讨论
1.4 本文研究意义及主要内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 主要研究内容
第2章 实验方法
2.1 实验设备及实验材料
2.2 实验参数
2.2.1 降温搅拌实验参数
2.2.2 自孕育棒+电磁搅拌实验参数
2.3 浆料质量分析
2.3.1 金相试样制备及金相照片的拍摄
2.3.2 形状因子与平均晶粒尺寸
2.3.3 箱线图的绘制
2.4 技术路线
第3章 降温电磁搅拌对半固态浆料质量的影响
3.1 引言
3.2 冷却速率、搅拌温度区间综合优化分析
3.2.1 快速冷却、不同搅拌温度区间浆料组织变化
3.2.2 中速冷却、不同搅拌温度区间浆料组织变化
3.2.3 慢速冷却、不同搅拌温度区间浆料组织变化
3.3 不同搅拌频率对浆料质量的影响
3.4 降温电磁搅拌工艺机理分析
3.4.1 电磁搅拌对宏观熔体的影响
3.4.2 电磁搅拌对初生相的影响
3.4.3 降温速率及搅拌温度区间对初生相形貌的影响机制
3.5 本章小结
第4章 自孕育棒+电磁搅拌对半固态浆料质量的影响
4.1 引言
4.2 自孕育棒作用区间对初生相尺寸及形貌的影响
4.3 搅拌频率对浆料质量的影响
4.4 自孕育棒+电磁搅拌复合工艺机理分析
4.4.1 自孕育棒+电磁搅拌温度变化分析
4.4.2 自孕育棒+电磁搅拌对初生相影响机理分析
4.4.3 孕育区间影响机理分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
作者简介及在攻读硕士期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]自孕育凝固技术及其研究进展[J]. 李元东,李明,毕广利,马颖,黄晓锋,陈体军. 铸造. 2017(04)
[2]铝合金压铸件缺陷分析及对策和压铸技术新发展[J]. 韩恒恒,李晓棠,曹殿涛,吴海波. 机电技术. 2014(06)
[3]电磁搅拌对7A04铝合金大体积半固态浆料组织的影响[J]. 朱艳丽,赵君文,李微,朱振宇,戴光泽,张鲲. 中国有色金属学报. 2014(11)
[4]环缝式电磁搅拌对7075铝合金热处理的影响[J]. 高志华,徐骏,张志峰,汤孟欧,刘国钧. 特种铸造及有色合金. 2014(02)
[5]2024变形铝合金半固态浆料在连续冷却和保温过程中的组织演变[J]. 李元东,刘兴海,李艳磊,索江龙,周宏伟,张心龙. 中国有色金属学报. 2013(11)
[6]Thermodynamic Analyse on Equilibrium Precipitation Phases and Composition Design of Al-Zn-Mg-Cu Alloys[J]. 于晶晶,李晓梅,余新泉. Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2012(03)
[7]多弯道蛇形管浇注法制备半固态A356铝合金浆料[J]. 陈正周,毛卫民,吴宗闯. 中国有色金属学报. 2011(01)
[8]自孕育剂参数对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响（Ⅱ）[J]. 李元东,杨建,马颖,曲俊峰,张鹏. 中国有色金属学报. 2010(11)
[9]环缝式电磁搅拌工艺对A357铝合金组织的影响[J]. 陈兴润,张志峰,梁博,白月龙,徐骏. 北京科技大学学报. 2010(09)
[10]超低速压铸慢压射速度下ADC12铝合金的显微组织和性能[J]. 纪莲清,郭长江,熊守美,Masayuki Murakami,Yoshihide Matsumoto,Shingo Ikeda,刘坤. 中南大学学报(自然科学版). 2010(03)
博士论文
[1]Al-Si合金半固态浆料制备技术及应用研究[D]. 梁小康.北京有色金属研究总院 2017
[2]镁合金自孕育凝固过程及其半固态流变成形的研究[D]. 邢博.兰州理工大学 2013
[3]半固态铝合金的超声振动制浆及其流变成形技术研究[D]. 吕书林.华中科技大学 2012
[4]环缝式电磁搅拌理论与工艺研究[D]. 汤孟欧.北京有色金属研究总院 2012
[5]振动制备Al-Si合金半固态浆料及其组织与性能的研究[D]. 赵君文.华中科技大学 2009
[6]半固态铝合金流变成形工艺与理论研究[D]. 郭洪民.南昌大学 2007
硕士论文
[1]电磁搅拌法制备镁合金AZ91D半固态浆料[D]. 柴媛.吉林大学 2016
[2]浇注工艺对半固态A356铝合金金相组织影响的研究[D]. 许明.安徽农业大学 2016
[3]环缝式电磁搅拌制备7A04铝合金半固态浆料及压铸成形研究[D]. 罗庆来.西南交通大学 2016
[4]短时电磁搅拌和细化剂制备7A04铝合金半固态浆料的研究[D]. 李微.西南交通大学 2015
[5]复合超声场对A356铝合金半固态组织及力学性能影响研究[D]. 邱泽廷.南昌航空大学 2013
[6]自孕育法流变压铸变形铝合金热处理研究[D]. 索江龙.兰州理工大学 2013
[7]半固态流变压铸AlSi9Mg组织及性能研究[D]. 侯文杰.河北科技大学 2010
[8]单管强冷制备半固态成形浆料及坯料的工艺研究[D]. 熊新根.南昌大学 2009
[9]半固态金属充型过程数值模拟[D]. 赵雪梅.哈尔滨工业大学 2006
[10]电磁场作用下液体金属液面运动及控制规律的研究[D]. 张斌.大连理工大学 2002
本文编号：3715436
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 半固成形技术简介
1.2.1 半固态成形发展历史
1.2.2 半固态成形的特点
1.3 半固态浆料的制备方法
1.3.1 初生相球化理论
1.3.2 几种典型的半固态浆料制备方法分析与讨论
1.4 本文研究意义及主要内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 主要研究内容
第2章 实验方法
2.1 实验设备及实验材料
2.2 实验参数
2.2.1 降温搅拌实验参数
2.2.2 自孕育棒+电磁搅拌实验参数
2.3 浆料质量分析
2.3.1 金相试样制备及金相照片的拍摄
2.3.2 形状因子与平均晶粒尺寸
2.3.3 箱线图的绘制
2.4 技术路线
第3章 降温电磁搅拌对半固态浆料质量的影响
3.1 引言
3.2 冷却速率、搅拌温度区间综合优化分析
3.2.1 快速冷却、不同搅拌温度区间浆料组织变化
3.2.2 中速冷却、不同搅拌温度区间浆料组织变化
3.2.3 慢速冷却、不同搅拌温度区间浆料组织变化
3.3 不同搅拌频率对浆料质量的影响
3.4 降温电磁搅拌工艺机理分析
3.4.1 电磁搅拌对宏观熔体的影响
3.4.2 电磁搅拌对初生相的影响
3.4.3 降温速率及搅拌温度区间对初生相形貌的影响机制
3.5 本章小结
第4章 自孕育棒+电磁搅拌对半固态浆料质量的影响
4.1 引言
4.2 自孕育棒作用区间对初生相尺寸及形貌的影响
4.3 搅拌频率对浆料质量的影响
4.4 自孕育棒+电磁搅拌复合工艺机理分析
4.4.1 自孕育棒+电磁搅拌温度变化分析
4.4.2 自孕育棒+电磁搅拌对初生相影响机理分析
4.4.3 孕育区间影响机理分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
作者简介及在攻读硕士期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]自孕育凝固技术及其研究进展[J]. 李元东,李明,毕广利,马颖,黄晓锋,陈体军. 铸造. 2017(04)
[2]铝合金压铸件缺陷分析及对策和压铸技术新发展[J]. 韩恒恒,李晓棠,曹殿涛,吴海波. 机电技术. 2014(06)
[3]电磁搅拌对7A04铝合金大体积半固态浆料组织的影响[J]. 朱艳丽,赵君文,李微,朱振宇,戴光泽,张鲲. 中国有色金属学报. 2014(11)
[4]环缝式电磁搅拌对7075铝合金热处理的影响[J]. 高志华,徐骏,张志峰,汤孟欧,刘国钧. 特种铸造及有色合金. 2014(02)
[5]2024变形铝合金半固态浆料在连续冷却和保温过程中的组织演变[J]. 李元东,刘兴海,李艳磊,索江龙,周宏伟,张心龙. 中国有色金属学报. 2013(11)
[6]Thermodynamic Analyse on Equilibrium Precipitation Phases and Composition Design of Al-Zn-Mg-Cu Alloys[J]. 于晶晶,李晓梅,余新泉. Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2012(03)
[7]多弯道蛇形管浇注法制备半固态A356铝合金浆料[J]. 陈正周,毛卫民,吴宗闯. 中国有色金属学报. 2011(01)
[8]自孕育剂参数对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响（Ⅱ）[J]. 李元东,杨建,马颖,曲俊峰,张鹏. 中国有色金属学报. 2010(11)
[9]环缝式电磁搅拌工艺对A357铝合金组织的影响[J]. 陈兴润,张志峰,梁博,白月龙,徐骏. 北京科技大学学报. 2010(09)
[10]超低速压铸慢压射速度下ADC12铝合金的显微组织和性能[J]. 纪莲清,郭长江,熊守美,Masayuki Murakami,Yoshihide Matsumoto,Shingo Ikeda,刘坤. 中南大学学报(自然科学版). 2010(03)
博士论文
[1]Al-Si合金半固态浆料制备技术及应用研究[D]. 梁小康.北京有色金属研究总院 2017
[2]镁合金自孕育凝固过程及其半固态流变成形的研究[D]. 邢博.兰州理工大学 2013
[3]半固态铝合金的超声振动制浆及其流变成形技术研究[D]. 吕书林.华中科技大学 2012
[4]环缝式电磁搅拌理论与工艺研究[D]. 汤孟欧.北京有色金属研究总院 2012
[5]振动制备Al-Si合金半固态浆料及其组织与性能的研究[D]. 赵君文.华中科技大学 2009
[6]半固态铝合金流变成形工艺与理论研究[D]. 郭洪民.南昌大学 2007
硕士论文
[1]电磁搅拌法制备镁合金AZ91D半固态浆料[D]. 柴媛.吉林大学 2016
[2]浇注工艺对半固态A356铝合金金相组织影响的研究[D]. 许明.安徽农业大学 2016
[3]环缝式电磁搅拌制备7A04铝合金半固态浆料及压铸成形研究[D]. 罗庆来.西南交通大学 2016
[4]短时电磁搅拌和细化剂制备7A04铝合金半固态浆料的研究[D]. 李微.西南交通大学 2015
[5]复合超声场对A356铝合金半固态组织及力学性能影响研究[D]. 邱泽廷.南昌航空大学 2013
[6]自孕育法流变压铸变形铝合金热处理研究[D]. 索江龙.兰州理工大学 2013
[7]半固态流变压铸AlSi9Mg组织及性能研究[D]. 侯文杰.河北科技大学 2010
[8]单管强冷制备半固态成形浆料及坯料的工艺研究[D]. 熊新根.南昌大学 2009
[9]半固态金属充型过程数值模拟[D]. 赵雪梅.哈尔滨工业大学 2006
[10]电磁场作用下液体金属液面运动及控制规律的研究[D]. 张斌.大连理工大学 2002
本文编号：3715436
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