高强铝合金微合金化与电磁成型技术的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要电磁铸造是电磁流体力学与冶金工程相结合的先进材料加工技术，具有铸锭表面光滑、力学性能好及生产效率高等优点，是实现连铸—连轧工艺和生产高质量铝合金铸锭的重要方法。但电磁铸造过程工艺参数难以控制且对控制的精度要求极高，所以在工业生产必须实现自动化。电磁连续铸造技术可以消除普通连续铸造铸锭表面的偏析瘤及夹杂等缺陷，改善铸锭表面质量的同时还可以获得均匀细小的显微组织，提高力学性能。本文采用金相、硬度测量、拉伸试验、扫描电镜，XRD等测试手段，研究了微合金元素Zr和Pb对电磁连续铸造舢-4．0

2、Ca-1．4Mg-0．5Mn系高强铝合金铸态下显微组织和力学性能的影响。结果表明：添加微量zr可以明显细化合金的铸态组织，并且可以显著提高合金的力学性能，其作用机理主要为A13zr造成的细晶强化和弥散强化作用：含zr的合金在室温下比不含Zr的合金宏观硬度提高了3．91％，抗拉强度提高了3．90％，屈服强度提高了4．82％，延伸率提高了49．66％；合金的断裂方式均属于韧性断裂。此外，本文还研究了亚共晶A1-4．0％Si合金。使用电磁铸造技术(EMC)和普通连续铸造技术(DCC)的方法铸造了Al-4．0％Si合金

3、，采用光学显微镜和扫描电镜分析其显微组织和疲劳断口形貌。对比铸锭显微组织、抗拉强度和疲劳性能结果表明：使用电磁铸造技术铸造的铸锭，其表面光滑，内部具有细小的晶粒尺寸和均匀的显微结构；EMC铸锭抗拉强度比DCC铸锭提高31．1％，延伸率提高了2．5倍，疲劳强度提高2．72倍；EMC铸锭试样断口表现出韧性断裂机理的特征，而DCC铸锭表现出准解理疲劳断裂特征。关键词：电磁铸造；电磁连续铸造；微合金化：高强铝合金高强铝合金微合金化与电磁成形技术的研究TechnicalStudyonElectromagneticCast

4、ingandmicroalloyofHighStrengthAluminumAlloysAbstraetElectromagneticcasting(EMC)isanewmaterialprocessingmethod，acomprehensivesubjectbasedonmagneto—hydrodynamics(MHD)andcombinedwithmetallurgicalengineering．TheoutstandingmeritsofEMClieinitshighsmoothsurfac冶，goo

5、dmechanicalpropertiesandhighprodnetionefficiency，whichhasbecomeanimportantmethodtorealizetandemrollingincontinuouscastingandproducehighqualifiedaluminumalloys．However，thevarioustechnologicalparametersandhighcontrolprecisionrequrirerealizingauto—controlofEMCi

6、nindustry．Electromagneticcontinouscasting(EMCC)couldclearuplotsofdefectssuchassegregation，lardiningotsurface．consequentlytheingot、】l，imbettersurfacequsaityandmiaerostmeture．TheeffectsofZronthecastmierostructureandmechanicalpropertiesofAI·4．0Cu-1．4Mg-0．5Mnhig

7、hstrengthaluminumalloybyelectromagneticcontinuouscastingwerestudiedbyusingopticalmicroscopehardnessmeasurementtensiletestscanningelectronmicroscopeandXRDet．TheresultsshowthatZrCanremarkablyimprovethepropertiesofalloys，Thestrengtheningmechanismaleconsideredas

8、finegramstrengtheninganddispersionstrengthening；ThemacrohardnessofthealloywithZrincreaseby3．91％，thetensilestrengthandtheyieldstrengthofalloywithZrcallraiseabout3．90％and4．82％respectivelyandextend