固液混合鑄造Al-10Cr合金的研究.pdf

1、高鉻鋁合金是一種優(yōu)異的耐磨、耐熱和耐蝕輕合金材料，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，但由于其制備困難，特別是采用傳統(tǒng)的鑄造冶金工藝難以解決粗大析出相問(wèn)題，無(wú)法應(yīng)用。本文采用一種新型的材料制備技術(shù)—固液混合鑄造技術(shù)，制備了Al-10Cr合金，研究了制備工藝及其對(duì)材料組織、性能的影響。 本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1.嘗試改進(jìn)了固液混合鑄造實(shí)驗(yàn)裝置和壓鑄、擠壓模具2.研究了Al-10Cr合金的固液混合鑄造工藝和壓鑄錠坯的微觀組織、力學(xué)

2、性能3.研究了固液混合鑄造Al-10Cr合金的半固態(tài)流變擠壓和半固態(tài)觸變擠壓的成形工藝和規(guī)律4.對(duì)固液混合鑄造Al-10Cr合金的摩擦磨損機(jī)理和耐蝕性進(jìn)行初步探索。通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題的研究得到如下結(jié)論： 1.改進(jìn)后的固液混合鑄造裝置由半固態(tài)保溫裝置、半固態(tài)攪拌裝置、加粉裝置、卸料裝置及其它附加裝置組成，壓鑄模和擠壓模采用組合式設(shè)計(jì)，可以方便地進(jìn)行拆裝。2.當(dāng)合金熔體的過(guò)熱度為30K，攪拌桿轉(zhuǎn)速為500rpm，半固態(tài)轉(zhuǎn)移溫度和壓鑄模溫

3、度分別為1073K和873K時(shí)，能夠獲得組織均勻的固液混合鑄造Al-10Cr合金。3.為了解決攪拌困難和不能使粉末迅速均勻分布在熔體中的問(wèn)題，采用先加入30％～50％的粉末，攪拌一定時(shí)間后再分多次加入剩余粉末的加粉方式。4.當(dāng)粉料比為0.4時(shí)，壓鑄錠坯顯微組織中金屬間化合物粒子的尺寸明顯減小，數(shù)目增多且分布均勻，室溫力學(xué)性能最好，σb=119.3MPa。5.流變擠壓和觸變擠壓都對(duì)合金組織細(xì)化起到一定的作用，但起主導(dǎo)作用的仍是粉末粒度和粉

4、料比。觸變擠壓試樣的抗拉強(qiáng)度要比流變擠壓試樣的高。6.粉料比和粉末粒度對(duì)固液混合鑄造Al-10Cr合金的耐磨性有相當(dāng)大的影響，合金的晶粒尺寸越小，磨損率越低。合金的室溫和高溫干滑動(dòng)摩擦磨損機(jī)制分別為磨粒磨損和粘著磨損。7.固液混合鑄造Al-10Cr合金中金屬間化合物相的均勻分布能有效提高抗晶間腐蝕能力。 采用固液混合鑄造工藝制備的Al-10Cr合金晶粒微細(xì)，合金力學(xué)性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鑄造和半固態(tài)鑄造Al-10Cr合金，并且解決了高