铝合金实验材料与方法.doc

《铝合金实验材料与方法.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、铝合金实验材料与方法配制本实验所熔炼合金的原材料有：铝含虽不低F99.95%的工业纯铝：Fe、Cu等合金元素分别以Al-20%Fe.Al-50%Cu中何合金的形式加入。合金的具体化学成分见表2.1・熔炼所用覆盖剂的成分配比见表22所示。表2.1所配合金的化学成分＜wt%)Table2.1Chemicalcompositionofalloy(wt^合金FeCuAlAl-5.5Fe-4Cu5.54.0其余Al-5.5Fe-2.5Cu5.52.5其余表2.2熔炼所用覆盖剂成分配比(wt%)Table2.2Overlappinga

2、gentcompoiientmixtuieratio(wt%)NaClKC145552.2实验设备2・2・1制备合金所用设备实验所用熔炼设备为井式炉.如图2.1所示.额定功率为30kW,额定温度为1000'C・额定电压为380Vo制备半固态合金所用电磁搅拌装辻.如图2.2所示.额定功率为9kW・输出电压为0-350V,输出电流为0MA.制备半固态合金.二次加热时所用设备为RG-1S-5型干燥箱，如图23所示.额定功率为ISkW.额定电压为380V,额定温度为500'C。半固态挤压设备为YH615.500型挤压机.如图24所

3、示.图2.1井式炉图2.2电磁搅拌装置Fig.2.1Well-typedfxunaceFig.2.2ElectromagneticstuTinginstallahon图2.3干燥箱ffl2.4挤压机Fig2.3DtyingovenFig.2.4Extrusionmachine制备挤"〔倉金所川到的加热设备为图23所RG-18-5型干；•,；九所用挤用备为卧式挤压机.如图25所示.图2.5热挤压设备Fig.2.5Equipmentofhotextrustan2.2.2其他设备(1)金相设备：预磨机.抛光机，光学显微ISA-4

4、图像分析仪。(2)打描电镜设备:JSM-6301F型冷场发射打描电子显微镜(配有能谱分析系统)。(3)透射电镜设备：离子减薄仪.TECNAIG220透射电子显微镜。(4)力学性能测试设备：HDL-1875型布氏硬度试验机.CSS-55100型万能电子拉伸试验机(如图2.6所示).MMU-5G材料端浙高温摩擦磨损试验机(如图2.7所示)。图2.6拉伸试验机Fig.2.6Tensiletestingmachine图2.7磨擦磨损试验机Fig2.7Frictionandweartestingmaclune2.3实验方法2.3.1

5、合金的熔炼根据所需含金的重量及各合金元素的百分含量・计算出所加中间合金AlJOFe、A1-50CU以及纯Al的fiffio合金在图2.1所示的井式电阻炉中进行熔炼.将铝锭和中间合金Al-20Fe.A1-50CU放入粘土用堀中.升温至900"C・保温lh・合金全部熔化后用氮气精炼.并用碳硅棒搅样•，然后打渣除气.肖气体完全逸出后浇注到事先淸理干净并预热到300-C左右的石墨圮痢中.石墨菇堀和浇注好的铸锭如图2.8和图2.9所示.浇注出的铸件尺寸为070x110mm.熔炼过程中所用的打渣除气工具都要事先预热到2009左右。图2

6、.8石豐型铸模图2.9合金试样Fig.2.8GraplutedieFig2.9Testspecimenofalloy2.3.2半固态合金的制备把预热好的石墨用瑙放在去掉转子的电磁搅拌设备（如图2.2所示）中•电乐调整到150V,将打渣除气后的金属液浇入到石墨坷堀中.此时金属液在磁场力的作用F开始高速旋转.直至完全凝固°根据后续半固态挤压模具对试样的尺寸的要求.将此坯锭机加工成63x72mm的圆柱.如图2.10所示.将切削好的半固态坯锭放入RG-1S-5型干燥箱（如图2.3所示）屮，进行二次加热.二次加热是为了获得液相休枳分

7、数在40%~60%范I科内具冇R好触变性的半固态浆料•加热温度为630*C,保温时间为lh，此时也要将半固态挤压所用模具进行预热.为下一步半固态挤压实验做准备。待坯锭加热好.将预热好的模具放入YH615.500型挤压机（如图2.4所示）中•并快速将坯锭放到模具上，进行半固态挤压实验。所选模具的挤乐比为8:1・挤压力为250t,挤压速度为2mm/s,保压时何为2mino半固态挤压成形后所得试件如图2.11所示。图2.10电磁搅拌后合金锭图2.11半固态成形后合金Fig.2.10Alloyiiigotafterelectrom

8、agieticstmuigFig2.11Seini-solidfonniiigalloy2.3.3热挤压态合金的制备图2.5是热挤乐成形所用的卧式挤压机。将熔炼好的合金浇注成（D125xl50niin的岡柱，然后将浇注好的坯锭放入RG-18-5型干燥箱（如图2.3所示）中加热，温度为45LC.保温时间为