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文檔簡介
1、分類號密級UDC編號碩士學位論文鋅基合金軸瓦材質(zhì)及成形工藝研究學位申請人:人:高存貞指導教師:師:楊滌心教授學科專業(yè):業(yè):冶金物理化學學位類別:別:工學碩士2011年6月摘要論文題目:論文題目:鋅基合金軸瓦材質(zhì)及成形工藝研究鋅基合金軸瓦材質(zhì)及成形工藝研究專業(yè):業(yè):冶金物理化學冶金物理化學研究生:生:高存貞高存貞指導教師:指導教師:楊滌心教授楊滌心教授摘要鋅鋁合金是近年來國內(nèi)外應用日益廣泛的價廉節(jié)能優(yōu)質(zhì)材料,原材料來源廣,價格低,熔化耗能
2、低,無污染,使用壽命長,是國內(nèi)外發(fā)展較快的新型合金材料。鋅鋁系列合金的材質(zhì)和成分對其性能及應用有著重要的影響。此外,該系列合金在液態(tài)成型冷卻過程中會產(chǎn)生底縮,不僅對合金的性能帶來嚴重的影響,甚至還會造成生產(chǎn)事故,降低企業(yè)的生產(chǎn)效益。因此,對鋅鋁合金的材質(zhì)及其成型工藝的研究具有重要的意義。本文首先對以ZA30、ZA27合金為材質(zhì)的大型鋅鋁合金軸瓦的澆注工藝進行了設計。根據(jù)軸瓦鑄件的結(jié)構(gòu)特點設計采用頂注開放式澆注系統(tǒng),并采用雨淋式大冒口進行
3、補縮,為了強化鑄件自下而上的順序凝固,減少底縮缺陷,在澆注合金的內(nèi)模中使用水冷式金屬內(nèi)芯。隨后,本文采用華鑄CAE鑄造凝固模擬軟件對軸瓦鑄造工藝進行了數(shù)值模擬分析及優(yōu)化。結(jié)果表明,通過工藝上在內(nèi)腔采用水冷金屬芯同時在軸瓦底部安放一環(huán)形外冷鐵,在水冷速度為0.1cms、水冷時間為2100s時可以有效地改變熱節(jié)部位的溫度場分布,強化自下而上的順序凝固,防止了孤立液相區(qū)的產(chǎn)生,從而防止了鑄件底部縮孔縮松的形成。本文還對鋅鋁合金軸瓦的材質(zhì)進行了
4、研究,主要研究了合金中銅含量及鑭稀土變質(zhì)對合金組織和性能的影響。結(jié)果表明:富銅相析出的臨界點為1.25%,適當?shù)奶岣咩~含量,有利于細化鋅鋁合金的基體組織,提高致密度,減少縮孔縮松傾向。對ZA27、ZA30等牌號的高鋁鋅合金,其銅含量的應控制在2.0~3.5%,此時合金在保持高的硬度下,仍具有較高的延伸率,抗拉強度和耐磨性都達到最好。采用稀土變質(zhì)時,La稀土的最佳加入量為0.1%時,不僅能夠細化合金的組織,改善合金的力學性能,還使合金的硬
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