超聲振動-傾斜板復(fù)合處理制備半固態(tài)7A09合金的研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類號：TG146.21學(xué)號：100082503122南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）超聲振動超聲振動傾斜板復(fù)合處理傾斜板復(fù)合處理制備半固態(tài)制備半固態(tài)7A097A09合金的研究合金的研究碩士研究生：韓言言導(dǎo)師：陳樂平教授申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科、專業(yè)：航空宇航制造工程所在單位：航空制造工程學(xué)院答辯日期：2012年12月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要鋁、鋅、鎂、銅系超硬鋁合金以較高的比強(qiáng)度、比剛度，良

2、好的耐蝕性、耐磨性以及易加工性能，大量使用在各個(gè)工業(yè)部門，是一種重要的輕量化承力結(jié)構(gòu)用材料，但受限于材料制備技術(shù)的發(fā)展，該合金在我國的應(yīng)用較少。自20世紀(jì)70年代金屬半固態(tài)成形技術(shù)出現(xiàn)以后，超聲波攪拌法憑借其簡單易行、可消除熔體夾雜物的優(yōu)點(diǎn)，得到較為廣泛的研究和應(yīng)用。本文為得到超聲振動傾斜板復(fù)合處理制備半固態(tài)7A09鋁合金坯料的最佳工藝參數(shù)，分別對7A09鋁合金熔體超聲凝固處理，超聲熔體處理，傾斜板冷卻剪切處理等相關(guān)工藝進(jìn)行了研究，并在

3、此基礎(chǔ)上研究了超聲振動傾斜板復(fù)合處理工藝對合金組織和性能的影響，研究結(jié)果表明：超聲凝固處理可以顯著的細(xì)化和球化凝固組織，但消除氣體、夾雜的效果不明顯；隨著超聲波輸出功率的增加，粗大的枝晶組織逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的非枝晶和球狀晶粒，輸出功率為300W時(shí)具有最佳的細(xì)化效果；隨著超聲波施振溫度和鑄型預(yù)熱溫度的上升，晶粒大小先減小后增大，其極值點(diǎn)分別為680℃和200℃；與未經(jīng)超聲凝固處理的試樣相比，經(jīng)過超聲凝固處理后，合金的抗拉強(qiáng)度有所提高，但延伸

4、率卻沒有規(guī)律性的變化。超聲熔體處理可以有效的消除氣體和夾雜，消除枝晶組織，獲得球狀或顆粒狀的αAl初生晶粒；在0100W范圍內(nèi)，隨著超聲波輸出功率的增加，初生晶粒逐漸得到細(xì)化和球化，但達(dá)到100W后，進(jìn)一步提高其輸出功率，晶粒大小和形貌不再發(fā)生明顯變化；隨著鑄型預(yù)熱溫度的上升，初生晶粒則會迅速變大，以鑄型溫度為室溫時(shí)的超聲細(xì)化效果最好；隨著超聲波攪拌時(shí)間和施振溫度的上升，其初生晶粒大小先減小再增大，其極值點(diǎn)分別為45s和660℃；與未經(jīng)

5、超聲熔體處理的試樣相比，合金的洛氏硬度、抗拉強(qiáng)度以及延伸率都有較大的提高；超聲波施振溫度為640℃，超聲波攪拌時(shí)間為45s，超聲波輸出功率為150W，鑄型預(yù)熱溫度為150℃是超聲熔體處理的最佳工藝參數(shù)。傾斜板的冷卻剪切作用可以起到顯著的晶粒細(xì)化和枝晶退化作用，澆注溫度是晶粒細(xì)化的最主要因素，傾斜板傾斜角度是合金硬度的最主要因素；傾斜板預(yù)熱溫度為室溫，澆注溫度為660℃，傾斜板傾斜角度為60是傾斜板冷卻剪切處理的最佳工藝參數(shù)。傾斜板超聲凝