铝、镁合金的薄壁件压铸研究

摘要

本文以AZ91D镁合金、A356和6061铝合金为研究对象，采用自孕育法制备了6061变形铝合金半固态浆料，对浆料制备过程中初生相的形核及长大进行了分析。对压铸圆盘件模具进行设计，并将自孕育法制浆与传统压铸方法结合起来，对上述合金进行流变压铸实验，研究了压铸参数对铸件成形性的影响、不同保温温度和保温时间下圆盘件的微观组织及在充型过程中典型缺陷的形成和防止方法。采用自孕育制备6061变形铝合金半固态浆料，研究了自孕育工艺参数对晶粒细化的影响及等温保温过程中的组织演变。实验表明：当浇注温度为710～730℃时，能够得到均匀细小的初生相，其平均晶粒尺寸为32.3～36.2μm；导流器角度为30o时，所得平均晶粒尺寸较小，组织均匀；当保温温度为640℃，保温时间为5min时，金属熔体中均匀圆整的初生相适合于流变压铸成形，其平均晶粒尺寸和圆整度分别为73μm和1.48。根据圆盘压铸件的结构特征，将浇注系统和排溢系统设计成侧浇道形式，对其进行合理的计算，成功设计出了圆盘件压铸模具。对压铸件进行试制，并对溢流槽尺寸进行了调整。以AZ91D镁合金为研究对象，研究了压铸参数对铸件成形性的影响，当高速压射位置为456mm，压射速度为1.6m/s，模具温度为180℃时，得出了最佳工艺参数。分别对AZ91D镁合金、A356和6061铝合金进行流变压铸，得出最适宜流变压铸的保温温度和保温时间。AZ91D镁合金在580℃保温3～5min时，初生相平均晶粒尺寸分别为69～72μm，圆整度分别为1.43～1.4；A356铝合金在585℃保温3min时，初生相平均晶粒尺寸和圆整度分别为72μm和1.25；6061铝合金在640℃保温3min时，初生相平均晶粒尺寸和圆整度分别为65.7μm和1.27。对流变压铸过程中典型缺陷的形成原因进行分析，并提出防止方法。对压铸件进行表面处理后可以获得美观大方的薄壁圆盘压铸件。

目录

封面

声明

目录

中文摘要

英文摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1.1概述

1.2半固态成形技术

1.3流变制浆工艺的开发

1.4实验研究意义与主要内容

第2章 实验过程及方法

2.1实验材料的选择

2.2技术路线及实验过程

2.3铸件显微组织

第3章 自孕育法制备6061变形铝合金半固态浆料

3.1自孕育法制备6061变形铝合金半固态浆料

3.2分析与讨论

3.3本章小结

第4章 压铸模具设计

4.1压铸工艺分析

4.2分型面的选择

4.3浇注系统的设计

4.4排溢系统的设计

4.5压铸模具结构设计

4.6试模与修模

4.7本章小结

第5章 铝、镁合金薄壁件压铸研究

5.1 压铸参数对薄壁圆盘件成形性的影响

5.2自孕育流变压铸件的显微组织研究

5.3流变压铸过程中的典型缺陷分析

5.4圆盘压铸件表面处理

5.5本章小结

结论及展望

参考文献

致谢

附录 攻读学位期间所发表的学术论文