挤压铸造参数对ZL101性能的分析研究

发布时间：2020-11-02 12:55

　　 挤压铸造是对浇注铸型型腔内的液态金属施加较高的机械压力,并使其成形和凝固,从而获得铸件的一种工艺方法。挤压铸造工艺技术具有产品质量优良,节约能源,改善环境及廉价等优点,愈来愈受世人关注,各国加速了该工艺的开发进程。随着我国汽车、军工、航天等行业的飞速发展,对挤压铸造件的需求量加大,且对铸件的要求性能越来越高。因此,研究挤压铸造工艺参数对铸件微观组织和力学性能的影响具有重要的意义。本文通过使用田口方法,近液相线试验分析法来优化挤压铸造技术参数,以期获得具有优良特性的ZL101铝合金制件。本文采用田口方法研究挤压铸造制件的最佳工艺参数;同时,采用田口方法的方差,研究最佳挤压铸造工艺参数;最后采用近液相线试验法研究工艺参数对ZL101铝合金制件微观组织,力学性能,密度,孔隙率,收缩率的影响。实验结果发现:采用田口方法对ZL101铝合金挤压铸造进行优化,获得最佳的工艺参数为压力为150 MPa,模具预热温度为100℃,浇注温度为720℃。采用帕累托ANOVA方差计算出挤压铸造工艺参数对拉伸强度,伸长率和硬度的贡献率。挤压铸造压力对拉伸强度,硬度和伸长率的贡献率分别是59.8%,65.4%和68.8%;挤压铸造浇注温度对拉伸强度,硬度和伸长率的贡献率分别是36.4%和20.9%,19.1%;挤压铸造模具预热温度对拉伸强度,硬度和伸长率的贡献率分别是3.8%和13.7%,12.1%。挤压铸造工艺参数对ZL101铝合金贡献率为压力浇注温度模具预热温度。在近液相线制备的挤压铸造制件具有近球形组织,组织致密,孔隙相对较少。随着浇注温度的降低,密度逐渐增加,孔隙逐渐减少。当浇注温度为630~0C,晶粒的平均尺寸值是36.36μm,平均球状系数的值是0.75。随着压力的升高,密度逐渐增加,孔隙逐渐减少,收缩率逐渐减小。当压力为150MPa时,制件的微观组织和力学性能相对较好。
【学位单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG249.2
【部分图文】：

图 1.2 2000 系列和 7000 系列熔化铸造铝合金作为基础研究出来的合金re 1.2 Materials Considered on the foundation of 2000 spectrum and 7000 spectrum aluminum alloy航空航天使用的铝合金系列主要含有 2000 系熔铸铝合金和 7000 系熔铸铝合金， 2000 系列和 7000 系列熔铸铝合金为基础研究出来一系列合金，如图 1.2 所示[6-7]（2）在交通运输业的应用随着社会的快速发展以及人们对高质量生活的追求，汽车已经成为提高人们生活交通用具。汽车行业的快速崛起，使汽车生产的数量随年份的增长而增多。汽车的外出变得更加便捷，但是汽车带给人们便利的同时其弊端也日渐突出，包括耗、安全和环境恶化等。从可持续发展观点考虑，汽车轻量化发展是十分迫切的。

.2 2000 系列和 7000 系列熔化铸造铝合金作为基础研究出来的ls Considered on the foundation of 2000 spectrum and 7000 spectr用的铝合金系列主要含有 2000 系熔铸铝合金和 7000 7000 系列熔铸铝合金为基础研究出来一系列合金，运输业的应用快速发展以及人们对高质量生活的追求，汽车已经成为汽车行业的快速崛起，使汽车生产的数量随年份的增长更加便捷，但是汽车带给人们便利的同时其弊端也日渐境恶化等。从可持续发展观点考虑，汽车轻量化发展

图 2.1 挤压铸造机器，上模具与下模具Figure 2.1 Squeeze casting apparatus and superior Mould and inferior Mould2.3 组织表征及性能测试2.3.1 光学显微镜分析挤压铸造的铸锭采用带锯来取样。制备金相实验的过程如下：采用水砂纸对试样进行粗磨和细磨，水砂纸的型号依次为 p800、p1200、p1500 与 p2000。试样在 p2000 的水砂纸细磨以后进行抛光。抛光材料是 0.5μm 粒度大小的金刚石研磨膏。腐蚀溶液采用氢氟酸，氢氟酸的配比是 4：96。最后测试试样的金相显微组织，获得不同放大倍数的组织照片。实验采用型号是 LEICA-DM25OO 的光学显微镜。2.3.2 拉伸性能测试
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本文编号：2867076