高强韧铝合金轮毂液态模锻成形及热处理工艺研究

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1、硕士学位论文高强韧铝合金轮毂液态模锻成形及热处理工艺研究RESEACHONLIQUIDFORGINGANDHEATTREATMENTOFHIGHSTRENGTHANDTOUGHNESSALUMINUMALLOYWHEEL刘浩哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TG319学校代码：10213国际图书分类号：621.7密级：公开工程硕士学位论文高强韧铝合金轮毂液态模锻成形及热处理工艺研究硕士研究生：刘浩导师：杜之明教授申请学位：工程硕士学科：材料工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Class

2、ifiedIndex:TG319U.D.C:621.7DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEACHONLIQUIDFORGINGANDHEATTREATMENTOFHIGHSTRENGTHANDTOUGHNESSALUMINUMALLOYWHEELCandidate：LiuHaoSupervisor：Prof.DuZhimingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsEngineeringAffili

3、ation：SchoolofMaterialSci.&Eng.DateofDefence：June，2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要本论文研究对象为某特种轮毂，传统铝合金材料成形后制件的力学性能较差，存在缺陷较多，不能满足新式设备与装备的要求。液态模锻成形结合了锻造与铸造的工艺特点，是一种省力、材料利用率高、生产周期短的先进成形工艺。本论文将一种新型高强韧铝合金材料应用于液态模锻成形研究，可以充分发挥液态模锻技术优势与高

4、强韧铝合金材料潜力，具有很重要的研究意义与广泛的应用前景。本论文对高强韧合金成分、组织及相关性能进行了系统地检测，并应用其物理参数建立模型，通过ProCast软件对轮毂制件凝固过程中温度场变化的模拟，初步确定零件各部位的先后凝固顺序，并预测缺陷产生的位置。本论文通过多组对比实验，研究了不同浇注温度、成形压力、保压时间对液态模锻成形零件组织与性能的影响，确定了制件液态模锻成形的最优工艺参数。研究表明：当浇注温度为725℃左右，保压时间为20s～30s，成形压力为30MPa时，制件组织均匀致密，力学性较好。针对零件成形特点与缺陷产生原因，本论文设

5、计了具有复合加载功能的模具装置。实验表明，随着加载量的增加，轮毂零件直壁部分组织得到改善，当加载量控制在8mm左右时，制件各部位组织较均匀，力学性能达到较优水平。本论文对轮毂制件进行了不同固溶、时效参数的热处理实验研究，并通过金相、SEM、XRD、硬度与力学性能测试等检测手段，分析了不同热处理参数对制件组织与力学性能的影响，确定了液态模锻轮毂的最佳热处理工艺。实验表明固溶参数为535℃×15h，时效参数为175℃×12h时，制件性能达到最优，且制件表面并未出现热处理中容易出现的起泡现象。最优综合性能为：抗拉强度428MPa，延伸率为9%。本研

6、究所制定的成形及热处理工艺，使制件性达到甚至超过预期水平，满足现实使用需求，具有较广的推广价值。关键词：高强韧铝合金；液态模锻；轮毂；热处理；数值模拟-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractThisresearchisaboutakindofspecialwheelwhichcannotbeformedadequatelyusingtraditionalaluminumalloybecauseofthedefectsinparts,andthesedefectsmaycausearelativelypoormechanicalpr

7、operties.Liquidforgingisakindofadvancedformingtechnologywhichcansaveeffortandcycletimeofproduction.Thisresearchisaimedatcombininganewkindofhigh-toughnessalloywiththeliquidforgingtechnology,inthiswaycangetfulluseoftheadvantageoftheliquidforgingtechnologyandstimulatethepotent

8、ialofhigh-toughnessalloy.Thesignificanceofthisissuecanbeobviouslyobservedanditreal