消失模铸造镁合金组织及性能研究

论文题目: 消失模铸造镁合金组织及性能研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 材料加工工程

作者: 田学锋

导师: 黄乃瑜,樊自田

关键词: 消失模铸造,镁合金,微观组织,力学性能,固溶处理,时效处理,机械振动,熔体混合处理,混合稀土镉

文献来源: 华中科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 消失模铸造技术非常适合镁合金成形特点,除具有精确成形、清洁生产等优点外,还具有以下特点:(1)在镁合金的浇注温度下,泡沫模样的分解产物主要是烃类、苯类和苯乙烯等气雾物质,他们对充型过程中极易氧化的镁合金具有自然保护作用; (2)采用干砂负压造型,避免了镁合金液与型砂中水分接触而引起的铸造缺陷; (3)干砂良好的退让性,大大减轻了镁合金铸件凝固收缩时的热裂倾向; (4)金属液较慢和平稳的充型速度避免了气体的卷入,使铸件可经热处理进一步提高机械性能; (5)与压铸相比,其投资成本显著降低。因此,镁合金消失模铸造具有广阔的应用前景。现有的镁合金牌号都是根据压力铸造和砂型铸造的工艺特点设计的,不一定能适用于消失模铸造。我们的研究将从目前应用最普遍的AZ91 镁合金入手,探讨它在消失模铸造条件下的组织及性能,发现其存在的问题,然后“对症下药”,通过物理变质、成分改性和热处理工艺等多种措施,旨在获得一种新的适用于消失模铸造工艺特点的镁合金,这将是一件具有重大实际应用价值和学术价值的事。首先,利用电触点法对AZ91 合金在消失模铸造下的流动特性及传热特性作了研究。结果表明,AZ91 合金熔液以放射状平稳地向前逐层置换泡沫,充型速度呈现快慢交替变化。在各工艺因素中,浇注温度及真空度对充型速度的影响最大。充型时合金液前缘冷却很快,导致温度下降很大,合金以液固混合状态充填模型,再加之AZ91 合金凝固区间较大(128℃),这样就易于产生铸造缺陷,因而很有必要改变合金的凝固特性。其次,对消失模铸造下AZ91 合金的组织及性能作了详尽探究。结果表明,消失模铸态AZ91 合金由初生相α-Mg、沉淀相Mg17Al12及新相Al32Mn25组成,共晶组织呈离异形式,基体与共晶沉淀相之间溶质元素(锌及铝)较小的分配系数是产生离异共晶的最主要原因。由于泡沫模样的激冷作用及缓冲作用,消失模铸态合金的力学性能优于砂型铸态合金,但与压铸及金属型铸件相比仍显不高,有必要引进改性,以提高其力学性能。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1．1 本研究的背景、意义

1．2 镁合金消失模铸造成形技术研究现状

1．3 通过变质技术对镁合金改性的研究现状

1．4 通过合金元素对镁合金改性的研究现状

1．5 AZ91 合金热处理过程研究现状

1．6 本论文的研究目标及主要研究内容

2 AZ91 合金消失模铸造充型凝固特性

2．1 引言

2．2 实验方案与方法

2．3 实验结果与讨论

2．4 本章小结

3 消失模铸造AZ91 合金微观组织及力学性能

3．1 引言

3．2 实验方法

3．3 实验结果与讨论

3．4 本章小结

4 消失模铸造AZ91 合金热处理过程

4．1 引言

4．2 实验方法

4．3 实验结果与分析

4．4 本章小结

5 消失模铸造AZ91 合金物理变质研究

5．1 引言

5．2 实验方法

5．3 实验结果与分析

5．4 本章小结

6 消失模铸造AZ91 合金化学改性研究

6．1 引言

6．2 实验方法

6．3 实验结果与分析

6．4 本章小结

7 AZ91+0．5CD+0．6MM 合金热处理过程研究

7．1 引言

7．2 实验方法

7．3 实验结果与分析

7．4 本章小结

8 主要结论及发展方向

8．1 主要结论

8．2 发展方向

致谢

参考文献

附录1 攻读博士学位期间已发表及待发表的论文

发布时间: 2006-04-05

参考文献

[1].振动消失模铸造铸铁合金的组织及性能特征[D]. 肖伯涛.华中科技大学2013
[2].振动压力下铝（镁）合金消失模铸造组织性能研究[D]. 赵忠.华中科技大学2010
[3].铝（镁）合金真空低压消失模壳型铸造技术基础研究[D]. 蒋文明.华中科技大学2011
[4].消失模铸造镁合金表面合金化/陶瓷化研究[D]. 陈东风.华中科技大学2011

消失模铸造镁合金组织及性能研究

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