超声施振温度对真空差压铸造铝合金微观组织和机械性能的影响

发布时间：2017-09-25 00:46

  本文关键词：超声施振温度对真空差压铸造铝合金微观组织和机械性能的影响

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【摘要】：超声熔体处理技术是一种高效、无污染的物理细晶凝固技术,可显著细化合金凝固组织。真空差压铸造技术是一种在真空条件下充型,高压下结晶的反重力铸造工艺,将超声熔体处理技术与真空差压铸造技术结合为生产高性能大型薄壁复杂精密铸件提供了一种新的思路。在超声振动-真空差压协同作用过程中,超声施振温度是获得优良组织与性能的一个重要参数。因此,研究超声施振温度对真空差压铸造铝合金微观组织和机械性能的影响,可为超声振动-真空差压协同作用的应用提供理论基础与技术支持。本文以ZL114A合金为研究对象,通过研究超声施振温度对重力铸造铝合金微观组织和机械性能影响和浇注温度对真空差压铸造铝合金微观组织和机械性能影响的基础上,进一步探讨超声施振温度对超声振动-真空差压协同铸造铝合金微观组织和机械性能的影响规律和机理。结果表明,超声施振温度对超声振动-真空差压协同铸造ZL114A合金微观组织和机械性能影响显著。超声振动重力铸造时,最佳超声施振温度为700℃。真空差压铸造时,最佳浇注温度为700℃。超声振动-真空差压协同作用时,随着超声施振温度的升高,试样的初生相和共晶硅形貌发生显著改变,试样致密度、抗拉强度和延伸率先增大后减小,当超声施振温度为720℃时,试样初生相和共晶硅形貌得到了明显细化,试样致密度、抗拉强度和延伸率均达到最大值,分别为0.9998、326.96Mpa和5.57%。同一部位上,相比超声重力铸造ZL114A合金试样致密度、抗拉强度和延伸率分别提高0.41%、13.23%和20.56%,较真空差压铸造ZL114A合金试样分别提高0.12%、3.82%和3.53%,断口解理面和解理台阶都明显减少,并且出现数量很多、形状大小规则的断口韧窝,韧窝形状也比采用前两种方法铸造的铝合金试样韧窝更圆、更小。因此,在超声振动-真空差压协同作用下,最佳超声施振温度有利于获得优良的组织和性能,研究结果为超声振动-真空差压协同作用下生产复杂薄壁铝合金铸件奠定了理论和技术基础,具有重要的理论和现实意义。
【关键词】：超声施振温度 真空差压铸造 ZL114A 微观组织 机械性能
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG292
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 超声熔体处理金属凝固过程的研究现状8-11
• 1.2 真空差压铸造凝固过程的研究现状11-14
• 1.3 研究目的及意义14-16
• 第2章 实验内容与方法16-25
• 2.1 实验材料及设备16-19
• 2.1.1 实验材料16-17
• 2.1.2 实验设备17-19
• 2.2 实验方法19-24
• 2.2.1 熔炼工艺19
• 2.2.2 研究方案19-22
• 2.2.3 测试方法22-24
• 2.3 实验总体流程24-25
• 第3章 超声施振温度对真空差压铸造铝合金致密度的影响25-38
• 3.1 超声施振温度对重力铸造铝合金致密度的影响25-29
• 3.1.1 试样位置对超声振动重力铸造铝合金致密度的影响25-26
• 3.1.2 超声施振温度对重力铸造铝合金致密度的影响26-29
• 3.2 浇注温度对真空差压铸造铝合金致密度的影响29-33
• 3.2.1 试样位置对不同直径真空差压铸造铝合金致密度的影响29-30
• 3.2.2 浇注温度对真空差压铸造铝合金致密度的影响30-33
• 3.3 超声施振温度对超声振动-真空差压协同铸造铝合金致密度的影响33-37
• 3.3.1 不同位置对协同铸造铝合金致密度的影响33-34
• 3.3.2 超声施振温度对协同铸造铝合金致密度的影响34-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 超声施振温度对真空差压铸造铝合金微观组织的影响38-52
• 4.1 超声施振温度对重力铸造铝合金微观组织的影响38-42
• 4.1.1 试样位置对超声振动重力铸造铝合金微观组织的影响38-40
• 4.1.2 超声施振温度对重力铸造铝合金微观组织的影响40-42
• 4.2 浇注温度对真空差压铸造铝合金微观组织的影响42-46
• 4.2.1 试样位置对真空差压铸造铝合金微观组织的影响42-44
• 4.2.2 浇注温度对真空差压铸造铝合金微观组织的影响44-46
• 4.3 超声施振温度对超声振动-真空差压协同铸造铝合金微观组织的影响46-51
• 4.3.1 试样位置对协同铸造铝合金微观组织的影响46-47
• 4.3.2 超声施振温度对协同铸造铝合金微观组织的影响47-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 超声施振温度对真空差压铸造铝合金机械性能的影响52-62
• 5.1 超声施振温度对重力铸造铝合金机械性能的影响52-55
• 5.1.1 超声施振温度对重力铸造铝合金抗拉强度和延伸率的影响52-54
• 5.1.2 不同超声施振温度下重力铸造铝合金断口形貌54-55
• 5.2 浇注温度对真空差压铸造铝合金机械性能的影响55-57
• 5.2.1 浇注温度对真空差压铸造铝合金抗拉强度和延伸率的影响55-56
• 5.2.2 不同浇注温度下真空差压铸造铝合金断口形貌56-57
• 5.3 超声施振温度对超声振动-真空差压协同铸造铝合金机械性能的影响57-61
• 5.3.1 超声施振温度对协同铸造铝合金抗拉强度和延伸率的影响57-60
• 5.3.2 不同超声施振温度下协同铸造铝合金断口形貌60-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第6章 结论与展望62-64
• 6.1 结论62-63
• 6.2 展望63-64
• 参考文献64-69
• 攻读硕士期间发表的学术论文和所获奖励69-70
• 致谢70-71

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本文编号：914434