低鎂鋁合金推進(jìn)器壓鑄數(shù)值模擬優(yōu)化及耐腐蝕性能研究.pdf

1、鑄造數(shù)值模擬技術(shù)可預(yù)測鑄件中的缺陷位置及其產(chǎn)生原因，有利于更合理的設(shè)計鑄造工藝。船用推進(jìn)器螺旋槳葉片形狀復(fù)雜，工作環(huán)境苛刻，因而對鑄件的鑄造工藝與耐腐蝕性能的要求更為嚴(yán)格。本文采用鑄造模擬軟件ProCAST優(yōu)化了推進(jìn)器鑄造模擬工藝，并研究了稀土元素對AlMg5Si1合金耐腐蝕性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用3D-CAD軟件對推進(jìn)器的鑄造系統(tǒng)包括推進(jìn)器鑄件的實體、澆注系統(tǒng)、溢流槽、集渣包及排氣通道等進(jìn)行幾何模型創(chuàng)建，然后

2、利用鑄造模擬軟件對推進(jìn)器鑄造系統(tǒng)進(jìn)行鑄造數(shù)值模擬。對影響壓鑄質(zhì)量的澆注溫度、澆注速度、充型壓力及模具溫度設(shè)計了四因素三水平壓鑄模擬正交實驗L9(34)，獲得的最佳鑄造工藝參數(shù)為澆注溫度720℃，澆注速度35m/s，充型壓力110MPa，模具溫度220℃。⑵選用最佳工藝參數(shù)模擬結(jié)果表明推進(jìn)器鑄件體中幾乎不存在縮孔縮松缺陷，同時金相組織分析證實推進(jìn)器鑄件葉片組織致密，表明利用模擬優(yōu)化后的工藝參數(shù)進(jìn)行壓鑄生產(chǎn)可有效提高推進(jìn)器鑄件質(zhì)量。⑶研究了

3、不同稀土添加量對AlMg5Si1系列合金組織與耐蝕性能的影響。研究結(jié)果表明添加稀土后AlMg5Si1合金主要為α-Al與Mg2Si，并出現(xiàn)少量的AlCe3、Al11La3、La5Si4。當(dāng)混合稀土添加量為0.6％~0.9%時，AlMg5Si1合金晶粒明顯細(xì)化，Mg2Si相分布更為均勻。⑷晶間腐蝕結(jié)果表明AlMg5Si1Re0.9合金的耐晶間腐蝕性能最好，其最大晶間腐蝕深度與平均腐蝕深度分別為77.0μm與64.3μm。⑸電化學(xué)腐蝕實驗結(jié)