鋁(鎂)合金消失模鑄造振動(dòng)凝固組織及性能研究.pdf

1、鋁(鎂)合金因密度小、比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好等一系列優(yōu)點(diǎn)在汽車、航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。而消失模鑄造，由于其成形過程中自然的氣體保護(hù)、精確成形、清潔生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，成為適合于鋁（鎂）合金成形的新方法。但鋁（鎂）合金消失模鑄件組織晶粒粗大、組織縮松和氣孔比較嚴(yán)重，鑄件的力學(xué)性能較低等，成為限制鋁、鎂合金消失模鑄造發(fā)展應(yīng)用的主要技術(shù)障礙。
　　 本文提出了采用振動(dòng)凝固、振動(dòng)壓力復(fù)合技術(shù)，從細(xì)化鋁（鎂）合金組織晶粒，增強(qiáng)組織致密性，來解決鋁

2、（鎂）合金消失模鑄件力學(xué)性能的不足問題。再結(jié)合熱處理工藝，形成消失模鑄造生產(chǎn)高強(qiáng)度鋁（鎂）合金鑄件的新方法。試驗(yàn)研究了機(jī)械振動(dòng)對(duì)ZL101 鋁合金消失模鑄件凝固組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：澆注溫度在750℃左右時(shí)，鑄件組織均勻，縮孔和縮松較少，力學(xué)性能較好，是合適的澆注溫度；合金經(jīng)過機(jī)械振動(dòng)后，組織明顯細(xì)化；垂直振動(dòng)之后的試樣晶粒尺寸最小，針孔率明顯降低；不同厚度的鑄件的振動(dòng)凝固試驗(yàn)結(jié)果表明，試樣越厚，振動(dòng)效果越明顯；隨著振動(dòng)頻率的

3、增加，試樣晶粒細(xì)化，抗拉強(qiáng)度和延伸率逐漸增大，然后趨緩。試驗(yàn)研究了機(jī)械振動(dòng)對(duì)AZ91D 鎂合金消失模鑄件的組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：機(jī)械振動(dòng)后的鎂合金組織為α-Mg 初生相作為基底，Mg17Al12 共晶組織呈不連續(xù)形式充填其間，晶粒較細(xì)小，并且機(jī)械振動(dòng)可以有效的提高AZ91D 鎂合金消失模鑄件的力學(xué)性能。對(duì)振動(dòng)壓力場(chǎng)作用下的ZL101鋁合金消失模鑄造組織及性能進(jìn)行了初步研究，結(jié)果表明，振動(dòng)壓力場(chǎng)下鋁合金晶粒明顯細(xì)化，共晶硅在基體

4、中的分布均勻且碎小，整個(gè)鑄件組織由細(xì)小等軸晶粒組成。試驗(yàn)選用結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的單缸缸蓋、泵體和托輪零件進(jìn)行了鋁、鎂合金消失模振動(dòng)壓力復(fù)合作用澆注實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：振動(dòng)壓力場(chǎng)對(duì)消失模鑄造工藝具有較強(qiáng)的充型能力，可以消除普通鑄造下澆注鋁（鎂）合金常出現(xiàn)的澆不足、冷隔、針孔、性能偏低等缺陷，獲得外觀輪廓良好的鑄件。試驗(yàn)測(cè)試研究了T5、T6熱處理工藝對(duì)ZL101消失模鑄件組織及力學(xué)性能的影響，并探索了半固態(tài)等溫?zé)崽幚韺?duì)ZL101消失模鑄件應(yīng)用的可行性