低压铸造4G1气缸盖加工性能的研究

论文摘要

本文采用改变化学成分、增加变质处理、优化热处理工艺研究方法，并通过光学显微镜和扫描电镜进行微观组织结构分析，得出了各种参数对4G1气缸盖铸件硬度的影响规律，找到了影响加工性能的主要因素，经生产证明，改善了加工性能，满足了用户的要求。首先，研究AC4B合金成分变化对国产化4G1气缸盖铸件硬度的影响。根据对日本进口的CKD件和国产化4G1气缸盖实测化学成分配制合金，浇注两组试样，按同一热处理状态(480±10℃、1～2h)进行处理后检测硬度进行对比试验。结果指出：从取样进行化学成分分析看，东安缸盖AC4B合金化学成分在标准规定的成分范围内，而日本CKD件化学成分与标准规定不一致，强化相Mg、Cu含量大，这说明企业在生产过程中为改进铸件质量对合金化学成分进行调整；强化相Mg、Cu含量增加后，铸件的硬度有所提高，但提高不大，效果不明显，达不到加工要求。其次，研究增加强化相的AC4B合金进行变质处理对国产化4G1气缸盖铸件硬度的影响。结果指出：加Sr变质后铸件中大的贯穿性裂纹消失，但是针孔、缩松明显增多，α(Al)枝晶变得比较圆整、细化。Si相由变质前的长针状变成不规则粒状组织，但是Sr变质具有衰退现象，这一点由在后期浇注的铸件中Si相又变成了针状组织的现象得到了证明；未经变质处理的断口形貌，断裂方式为解理型断裂，韧性较差；变质处理后的断口形貌，以韧窝＋解理面断口为主，韧性较好；经变质处理后铸件硬度有提高，但仍达不到70HB的加工硬度要求。最后，研究热处理状态调整对国产化4G1气缸盖铸件硬度的影响。结果指出：改变热处理参数，由淬火＋时效处理改为490℃±10℃，保温3h，强空冷的焙烧处理，铸件焙烧后随着时间的延长，硬度在提高，但提高的很慢，铸件焙烧后放置时间超过20h以后，铸件布氏硬度值超过70HB，一般在80HB上下波动，同日本CKD件的硬度值85.6HB相比低，但其加工性能可以满足东安三菱公司的加工要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 低压铸造的发展历史概况
• 1.2 低压铸造基本原理
• 1.2.1 低压铸造的目的
• 1.2.2 低压铸造的基本特点
• 1.2.3 低压铸造的工艺特点
• 1.3 批量生产铝合金铸件上存在的问题
• 1.3.1 设备设计与铸造工艺严重脱节
• 1.3.2 模具设计水平低
• 1.3.3 低压铸造机零部件可靠性差
• 1.3.4 无模具快速定位和自动装夹系统
• 1.3.5 模具表面涂料耐用性差
• 1.3.6 整机自动化程度低
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 试验设备及试验件
• 2.1 试验设备
• 2.1.1 低压铸造用设备
• 2.1.2 化学成分分析设备及制样方法
• 2.1.3 硬度检测仪器及检测方法
• 2.1.4 炉前检测设备及检测方法
• 2.1.5 微观组织分析设备及制样方法
• 2.1.6 热处理设备
• 2.2 4G1气缸盖
• 2.2.1 4G1气缸盖
• 2.2.2 性能要求及性能试样制备
• 第3章 合金成分调整对硬度的影响
• 3.1 引言
• 3.2 试验方法
• 3.3 取样分析
• 3.3.1 取样部位
• 3.3.2 硬度检测结果
• 3.3.3 检测结果分析
• 3.3.4 化学成分检测结果
• 3.3.5 检测结果分析
• 3.4 样件制备
• 3.5 硬度检测及分析
• 3.5.1 硬度检测结果
• 3.5.2 检测结果分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 变质处理对硬度的影响
• 4.1 引言
• 4.2 试验方法
• 4.2.1 合金准备
• 4.2.2 样件制备
• 4.3 金相组织分析
• 4.3.1 未经变质处理的合金的金相组织
• 4.3.2 变质处理后合金的金相组织
• 4.4 断口形貌
• 4.4.1 未经变质处理的断口形貌
• 4.4.2 变质处理后的断口形貌
• 4.5 硬度检测及分析
• 4.5.1 硬度检测结果
• 4.5.2 检测结果分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 热处理参数对硬度的影响
• 5.1 引言
• 5.2 试验原理
• 5.3 调整热处理参数试验
• 5.3.1 试验一
• 5.3.2 试验二
• 5.4 改变热处理参数试验
• 5.4.1 硬度检测结果
• 5.4.2 检测结果分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 工程硕士研究生简历