高强韧压铸铝镁合金组织及力学性能研究

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1、分类号学号M201070737学校代码10487密级硕士学位论文硕士学位论文硕士学位论文硕士学位论文高强韧压铸铝镁合金组织及力学性能研究学位申请人：吴晗学科专业：材料工程指导老师：万里副教授答辩日期：2012年5月26日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonMicrostructureandMechanicalPropertiesofDie-Ca

2、stAl-MgAlloywithHighStrengthandToughnessCandidate:WuHanMajor:MaterialsEngineeringSupervisor:Assoc.Prof.WanLiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含

3、任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后

4、适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要压力铸造作为一种液态精确成型方法，具有生产效率高、经济指标优良、铸件尺寸精度高和互换性好等优点，在制造业获得了广泛的应用和迅速的发展。铝合金在所有压铸合金中应用最为广泛，但因强韧性不够理想导致其应用范围受到较大的限制，特别不适用于汽车、摩托车等结构受力和碰撞的零件。开发优化新型高强韧压铸铝合金乃当务之急。本文通过对有色合金标准试样压铸工艺方案进行模拟分析和

5、改进以及高强韧压铸铝镁合金的压铸试验，得到了压铸铝镁合金的最佳成分配比、压铸工艺参数和人工时效工艺。采用Flow-3D软件对现有推荐的标准试样压铸工艺方案进行了模拟分析和改进，同时设计和优化了适于高真空压铸的工艺方案。结果表明，现有的压铸工艺方案在低速充填阶段时，试样的横浇道内会出现金属液回流卷气现象。将直浇道与横浇道的过渡圆角加大到30mm时，该回流卷气现象明显减小。改用缓冲包结构与锥形横浇道结合的方案时，回流和卷气现象则发生在横浇道两端的缓冲包中，从而就避免了卷气的金属液进入试样型腔中，有利于

6、铸件品质的改善。采用在试样溢流槽侧面设置排气道时，能有效消除不同试样间排气道的封闭现象，从而保证后充填试样有足够的排气时间，有利于铸件内部质量的提高。本文以高强韧压铸铝镁合金为基础，通过正交试验方法，研究了Mg、Si、Mn元素含量对标准试样的力学性能的影响。试验结果表明：在合金中主要化学成分为Mg5.4%、Si2.0%、Mn0.77%、Fe≤0.20%时合金的综合力学性能最佳，其压铸试样的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别可以达到353.58MPa、204.53MPa、12.46%和102.05

7、HV5。本文研究了压铸工艺参数如压射压力、速度及快压射转换位置等对优化后的合金压铸试样内部质量及力学性能的影响。结果表明：当压射比压为100MPa，高速压射，快压射转换位置在220mm时，试样外观成形良好，组织致密，无缩孔气孔缺陷，其抗拉强度和伸长率分别为351MPa和13.77%。此外，还探索了人工时效处理对压铸试样的组织和力学性能的影响，当将试样加热到250℃保温3小时后空冷，试样的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可以达到380.5MPa、246.9MPa和11.48%。关键词：压铸；高强韧；铝

8、镁合金；组织；力学性能I华中科技大学硕士学位论文AbstractDiecastingprocessisnear-netshapeprocessingtechnologywithhighefficiency,goodeconomicindicator,highprecisionindimensionandgoodcompatibility.Ithasreachedawidespreadutilizationandrapiddevelopmentinmanufacturingindus