alsi合金液态模锻工艺研究

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1、摘要针对普通铸造方法具有缩孔、疏松等缺陷，利用液态模锻工艺代替普通铸造，讨论液锻件的组织及力学性能。实验以工业用ZLl02合金为原材料，采用正交试验方法，研究液锻工艺参数对铸件抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率、布氏硬度以及耐磨性等力学性能和显微组织的影响。实验结果表明：(1)常压金属型铸造得到的组织，一次枝晶臂间距为261．1pm，二次枝晶臂问距为90．4弘m，液态模锻得到的铸件组织，一次枝晶臂间距为62．0pm，减少76．3％，二次枝晶臂间距为46．6pm，减少48．5％。可见，液锻件组织明显得到细化；(2)液态模锻工艺参数对铝硅合金强度影响的程度大小依次为：比压、合金浇注温度、模具

2、预热温度；对塑性影响最大的是合金浇注温度；(3)比压是对铸件的性能和显微组织影响最为显著的因素，其取值在60MPa(200kN)时，铸件的强度和塑性良好，超过60MPa后，强度有所下降，此时塑性稍有增加。金属型铸件的抗拉强度为120MPa，液锻件的抗拉强度平均达到173MPa，增加了44．2％；(4)液态模锻显著提高合金的力学性能。工艺参数对合金铸件的质量和性能有很大影响，通过控制工艺参数可获得高强度或者高塑性的铸件。在实际生产过程中，可以根据需要适当调整比压和温度获得理想产品。本文综合考虑强度和塑性指标，获得最佳工艺参数：模具预热温度为380℃，合金浇注温度为620℃，比压为60MP

3、a(200kN)。关键词：液态模锻；Al—si合金；力学性能；显微组织；工艺参数ABSTRACTOrdinaryfoundry,forexample，sandcasting，metal-diecasting，haswellgrowndefectssuchasshrinkagecavityorporosity．Liquidforgingisanewmetal-formingtechnology．UsingLiquidforginginsteadofordinaryfoundrytoobtainpartsisdiscussedinthispaper．Intheexperiment，ZL10

4、2isusedasrawmaterials，orthogonalexperimentprocessisadopted，thepartsofZL102alloyaremanufacturedbyliquidforging．Theeffectsofliquidforgingprocessingparametersonthecasts’mechanicalpropertiesandmicrostructureareinvestigated．Theresultsofexperimentsarelisted：(1)Crystalsofliquidforgingarefinerthanthatof

5、metal-diecasting．Inliquidforgedalloys，thegrainsaresmaller，thefirstdendritearmspacingis62．Opm，theseconddendritearmspacingis46．6pm，thealloytendstobecolumnarstructure，asaresult，themechanicpropertiesareconsiderablybetter；(2)Theinfluenceorderofprocessingparametersontensilestrengthistheintensityofpres

6、sure，thepouringtemperature，themoldtemperature，andthemostimportantfactortoplasticityisthepouringtemperature；(3)Theintensityofpressureisthemostremarkablefactorthatinfluencethecasts’mechanicalpropertiesandmicrostructure．Whenitsvalueis60MPa(200kN)，thestrengthandplasticityisperfect，onceexceeds60MPa，t

7、hestrengthdecreased，butplasticityinsomesortincreased．Theaveragetensilestrengthinordinaryfoundrypartsis120MPa，comparedwithmetal-diecastings，itcanimprovethetensilestrengthuptoabout144％inliquidforging；(4)Mechanicalpropertiesare