電磁場對鑄造鋁合金凝固過程的影響

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1、分類號密級UDC學(xué)號碩士學(xué)位論文ThesisforMastersDegree論文題目_電磁場對鑄造鋁合金凝固過程的影響申請學(xué)位類別工程碩士專業(yè)名稱材料工程研究生姓名周翔宇導(dǎo)師姓名、職稱劉政教授—O—五年月學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含已獲得江西理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明

2、并表示謝..rte,yS'°申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處,本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解江西理工大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定:即學(xué)校有權(quán)保存按要求提交的學(xué)位論文印刷本和電子版本,學(xué)校有權(quán)將學(xué)位論文的全部或者部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,并釆用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱;學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。本人允許本學(xué)位論文被查閱和借閱,同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)

3、。保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書學(xué)位論文作者簽名(手寫):j導(dǎo)師簽名(手寫)簽字曰期年/月f曰簽字曰期:W年/月+曰江西理工大學(xué)碩士畢業(yè)論文摘要摘要半固態(tài)技術(shù)作為21世紀(jì)最有前途的金屬材料加工技術(shù),已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于各大領(lǐng)域。電磁攪拌作為制備半固態(tài)漿料中重要的一環(huán),對合金漿料的凝固過程具有重要影響,直接關(guān)系到樣品微觀組織形貌的優(yōu)劣。本文分別采用ZL203和6061兩種鋁合金作為研究對象,主要研究電磁攪拌和稀土對合金凝固過程及微觀組織形貌的影響首先,采用變頻控制的電磁攪拌裝置制備了半固態(tài)ZL203鋁合金漿料,分析

4、不同攪拌時間和攪拌頻率下α-Al相形貌和尺寸,研究了在連續(xù)攪拌過程中變換頻率對合金熔體進(jìn)行分級攪拌的影響。結(jié)果表明:分級攪拌可以有效地改善半固態(tài)合金漿料的質(zhì)量;適合于半固態(tài)ZL203合金的分級電磁攪拌工藝為:ZL203合金經(jīng)670℃澆注后,先在40Hz的頻率下攪拌5s,再在30Hz的頻率下攪拌10s,并于620℃溫度下保溫5min。經(jīng)此工藝制備的半固態(tài)ZL203合金鑄錠具有較高質(zhì)量,其中心部區(qū)域晶粒平均等積圓直徑為85.62μm,平均形狀因子為0.86;邊緣區(qū)域晶粒的平均等積圓直徑為84.52μm,平均形狀因子達(dá)

5、到0.85。另外,還研究了電磁攪拌條件下添加稀土?xí)r對合金微觀組織的細(xì)化機(jī)理,結(jié)果表明:在加入0.4%Er的條件下,Er以Al3Er的形式存在與以單質(zhì)的形式存在相比,前者細(xì)化晶粒的效果更好。利用低頻率電磁攪拌制備了半固態(tài)ZL203合金漿料,研究了電磁攪拌對Cu在Al基體中濃度的影響。實(shí)驗(yàn)中將ZL203合金在固液相線區(qū)間內(nèi)選擇不同溫度進(jìn)行澆注,并在等溫電磁攪拌后進(jìn)行緩慢冷卻至固相線以下,之后進(jìn)行水冷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:電磁攪拌可以提高Cu在Al中的濃度,減少了Cu在晶間的偏析程度;合金的澆注溫度對Cu在Al中的濃度有一定

6、影響,濃度隨著澆注溫度的降低而增加,且晶間偏析降低。應(yīng)用低過熱度澆注和電磁攪拌技術(shù)制備了半固態(tài)6061鋁合金漿料,研究了澆注溫度和電磁攪拌對半固態(tài)6061鋁合金的微觀組織形貌的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:澆注溫度對半固態(tài)6061鋁合金的凝固組織影響很大,半固態(tài)6061合金在660℃下澆注的晶粒最為細(xì)小;電磁攪拌可以有效地改善半固態(tài)6061鋁合金的凝固組織形貌和晶粒尺寸,當(dāng)電磁頻率為30Hz且攪拌15s時,凝固組織的形貌及尺寸的結(jié)果最佳。通過實(shí)驗(yàn)研究,獲得了制備半固態(tài)6061鋁合金漿料合適的工藝參數(shù)。關(guān)鍵詞:ZL203合金

7、;6061鋁合金;電磁攪拌;澆注溫度;稀土IAbstractAbstractstAsthemostpromisingmetalmaterialsprocessingtechnologyinthe21century,Semi-solidtechnologyhasbeenwidelyusedinmanyareas.Asaimportantpartofthepreparationofsemi-solidslurry,Electromagneticstirringhasimportanteffectsonthesolid

8、ificationprocessofalloyslurry,andisrelatedtothemicrostructuremorphologyofthesampledirectly.BothZL203and6061aluminumalloyareresearchedinthispaper,theeffectsofelectromagneticstirringandrare

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