稀土Ce对挤压铸造ZA27组织和力学性能的影响

摘要

本文研究了稀土Ce对挤压铸造ZA27组织和力学性能的影响。在挤压铸造工艺参数为：比压320MPa，模具温度180℃～220℃，浇注温度650℃，开始加压时间30s，保压时间45s条件下，制备稀土Ce含量分别为0％，0.15％，0.30％，0.45％，O.60％的挤压杯形铸件。试验结果表明，含Ce量为0.15％的ZA27挤压铸件的各项力学性能可达到：抗拉强度σ<,b>≥420MPa，伸长率6δ≥5.5％，硬度HB≥124。稀土Ce能显著提高杯形挤压铸造ZA27合金的综合力学性能，强度指标和硬度均有明显提高，从而扩大了该合金的应用范围。 通过变质、净化及微合金化作用，稀土Ce使挤压ZA27合金的组织得到了细化。当稀土Ce含量为0.15％时，明显改善ZA27合金的显微组织；当含量大于0.30％时，在晶粒边缘及晶界处生成了不规则的白色光亮的化合物。利用电子探针分析该化合物成分包含Zn、Al、Cu、Ce、Mg等元素。利用线扫描分析α相、β相、共晶体组织及化合物，发现α相、β相及共晶体组织中只含有少量的Ce元素，而在化合物中却有大量的Ce元素。说明了稀土Ce主要在ZA27合金中生成化合物。 研究热处理工艺对合金组织和力学性能的影响规律。热处理使合金的组织更加均匀，经过320℃×8h水淬+100℃×6h热处理，可使合金获得良好的综合力学性能。经过320℃×8h水淬+150℃×6h热处理可以显著提高合金的塑性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1锌铝合金的研究现状

1.1.1锌铝合金的成分特点

1.1.2锌铝合金的凝固特性

1.1.3锌铝合金的性能及应用

1.1.4锌铝合金性能的改进及发展趋势

1.2挤压铸造的研究现状

1.2.1挤压铸造的特点

1.2.2挤压铸造的分类

1.2.3挤压铸造的工艺参数

1.2.4机械压力作用下合金凝固的物理冶金过程

1.2.5机械压力作用下合金凝固的力学过程

1.2.6机械压力作用下合金凝固的动态凝固过程

1.2.7压力对凝固与结晶过程的影响

1.3挤压铸造ZA27合金的组织与性能

1.4稀土在ZA27合金中的应用状况

1.4.1稀土对ZA27合金组织的影响

1.4.2稀土对ZA27合金力学性能的影响

1.4.3稀土对ZA27合金耐磨性能的影响

1.5本课题的研究目的和意义

1.6本课题主要研究内容

2实验方案、材料、设备及实验过程

2.1实验方案

2.2实验原料

2.3实验仪器及设备

2.4实验过程

2.4.1熔炼A1-10Ce中间合金

2.4.2合金熔炼

2.4.3挤压过程

2.4.4力学性能测试

2.4.5显微组织观察

3稀土Ce对金属型ZA27合金组织和力学性能的影响

3.1稀土Ce对金属型ZA27合金力学性能的影响

3.2稀土Ce对金属型ZA27合金组织的影响

3.3 0.15％Ce对金属型ZA27合金力学性能的影响

3.4 0.15％Ce对金属型ZA27合金组织的影响

3.5化合物及α相成分的能谱分析

3.6共晶体及稀土化合物的分布

3.7本章小结

4稀土Ce对挤压铸造ZA27合金组织和力学性能的影响

4.1稀土Ce对挤压铸造ZA27合金力学性能的影响

4.2稀土Ce对挤压铸造ZA27合金组织的影响

4.3 0.15％Ce对挤压铸造ZA27合金力学性能的影响

4.4 0.15％Ce对挤压铸造ZA27合金组织的影响

4.5挤压铸造ZA27合金(0.15％Ce)相结构

4.6本章小结

5热处理工艺对挤压铸造ZA27合金组织和力学性能的影响

5.1制定热处理方案

5.2热处理工艺对合金力学性能的影响

5.3热处理工艺对合金组织的影响

5.4热处理工艺对合金成分的影响

5.5本章小结

6结论

参考文献

在学研究成果

致 谢