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《振動冷卻通道對合金凝固組織的影響研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要半固態(tài)鑄造可在較低的加工溫度下一次性成形形狀復(fù)雜且性能、精度要求高的零件,具有突出的技術(shù)先進(jìn)性和顯著的成本優(yōu)勢。冷卻斜板鑄造法是實(shí)現(xiàn)半固態(tài)鑄造成形的一種簡便而有效的方法,可以以較低的成本生產(chǎn)具有細(xì)小球晶組織的鑄件。另一方面,在凝固過程中對金屬熔體施加振動可以有效細(xì)化凝固組織,進(jìn)一步改善鑄件性能。將上述兩種技術(shù)思路加以整合,建立了激冷振動實(shí)驗(yàn)裝置,在金屬液流經(jīng)具有激冷作用的導(dǎo)流斜管進(jìn)入鑄型的同時,可對導(dǎo)流管施加可調(diào)頻率和強(qiáng)度的機(jī)械振動,以期迸一步改善半固態(tài)漿料品質(zhì),獲得具有更好組織的鑄件。利用上述實(shí)驗(yàn)裝置,以sn一15wt.%Pb合金及A卜Bwt.%Cu合金為研究對象,通過對比常
2、規(guī)鑄造、激冷處理和激冷振動處理得到的凝固組織的差別,研究了激冷以及振動對凝固組織的影響規(guī)律,結(jié)果表明流管激冷處理可以有效細(xì)化晶粒組織,而流管激冷結(jié)合振動處理則可以進(jìn)一步細(xì)化晶粒,實(shí)現(xiàn)更佳的球化效果。通過控制不同的澆注溫度、冷卻條件,對合金凝固組織的特征尺度進(jìn)行了分析研究,發(fā)現(xiàn)降低澆注溫度可以增加激冷晶核數(shù)量,有效細(xì)化晶粒組織;較高的鑄型溫度有利于減小熔體內(nèi)的溫度梯度,促進(jìn)晶粒球化,但容易導(dǎo)致激冷晶核重熔,使凝固組織晶粒相對粗大;與砂型相比,金屬型中獲得的凝固組織細(xì)小,但球化效果相對要差。在Sn-15wt.%Pb合金的流管激冷振動處理過程中,振動強(qiáng)度對鑄件凝固組織有明顯影響,增加振動強(qiáng)度
3、可得到更好的晶粒細(xì)化和球化效果,但當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到一定程度后,進(jìn)一步增強(qiáng)振動,對晶粒的細(xì)化球化效果的增加不再明顯。對A卜5wt.96cu合金激冷和激冷振動處理獲得的兩種試樣進(jìn)行了620℃的二次加熱處理,發(fā)現(xiàn)晶粒在熟化長大同時,其形態(tài)變得更加圓整,并且激冷振動處理過的試樣組織均勻性好,晶粒球化及細(xì)化效果更為明顯。關(guān)鍵詞:半固態(tài),振動,冷卻斜板鑄造,Sn-15wt.%Pb,AI.5wt.%Cu西北下業(yè)大學(xué)工學(xué)碩+學(xué)付論文AbstractSemi—solidcastingis柚edvancedformingtechnologywimoutstandingtechnologysuperioritya
4、ndremarkableeconomicaldominance,asitCanproducessophisticate—shapedcomplexpartswithhighmechanicalpropertiesandforming∞cl】racyunderratherlowprocessingtemperatures.Thecoolingslopecastingisabranchofsemi—solidcastingtechnique.a(chǎn)nditisalsoasimpleandeffectivemethodtoproducecastingswitllfineglobularmiero
5、structureatlowcost.Ontheotherhand.thesolidificationstructureofcastingscallberefinedbyimposingvibrationonthemoltenmetalwhileintheprocessofsolidificationincertainarea.AnewequipmentWasconstructedtointegrateboththechillingandvibratingeffectinthecoolingslopecastingprocess.Vibrationwitha由ustableintens
6、ityandfrequencyCallbeimposedonthecoolingpipewhilethemoltenmetalsflowthroughit,inordertoimprovethequalityofthesemi-solidslurryandthemicrostructureofthecastings.ThesolidificationbehaviorsofSn-15wt.%PbandA1-5wt.%Cualloysareinvestigatedinthisresearchusingtheconstructedequipment.Solidificationmicrost
7、ructuresproducedbytraditionalcasting,chillingprocessedcastingandchilling/vibratingpmcessedcastingwerecomp甜ed,theresultsshowthatchillingprocessisaneffectivewayt0refinegrainwhilechilling/vibratingprocessimprove*therefiningands