铸造铝锌合金模具材料组织及性能的研究

摘要

塑料模具是塑料制品成型的重要工装,模具材料的质量直接影响塑料模具的性能和使用寿命,决定着塑料制品质量的好坏。铸造铝锌合金具有良好的铸造性能和较高的力学性能,适合于塑料成型模具材料。然而目前,国内外对于铸造铝锌合金作为塑料模具材料还缺乏较为系统和深入的研究。
　　本文着重研究了铸造铝锌合金塑料模具材料的微观组织和性能。研究了合金元素、变质处理以及冷却条件和浇注温度对合金组织和性能的影响,所得主要结果如下:
　　(1)研究了合金元素Zn、Si和Mg对An-Zn-Si-Mg系合金微观组织和硬度的影响。结果表明:Zn含量由9％增加到13%时,合金组织中α(Al)枝晶越来越发达,合金的布氏硬度和α相的显微硬度也逐渐提高,其布氏硬度值提高了8.75%,α相的显微硬度提高了5.2%;当Si含量由6%增加到8%时,合金组织中共晶硅增多,合金的布氏硬度提高了6.33%;当Mg含量由0.1%增加到0.3%时,合金显微组织没有显著改变,但合金的布氏硬度值提高了3.75%,α相的显微硬度提高了3.2%。
　　(2)研究了合金元素Zn对An-Zn-Mg系合金微观组织和硬度的影响。结果表明:Zn含量由5%增加到6.5%时,合金组织中α(Al)枝晶越来越发达,合金的布氏硬度和α相的显微硬度都逐渐提高,其布氏硬度提高了26%,α相的显微硬度提高了27.7%。
　　(3)研究了Al-Ti合金和La-Ce混合稀土变质处理对Al-12Zn-7Si-0.2Mg合金组织和布氏硬度的影响。结果表明:在试验成分范围内(Ti加入量为0~0.3%,La-Ce混合稀土加入量为0.8%~1.4%),当Ti的加入量为0.2%时,合金组织细化效果最为理想,此时合金的硬度也达到最大值,比未变质时提高了3.7%;当混合稀土的加入量为1.2%时,合金组织细化效果最为理想,合金硬度比未经变质时提高了4.9%。
　　(4)研究了冷却条件和浇注温度对Al-12Zn-7Si-0.2Mg合金组织和布氏硬度的影响。结果表明:当合金熔体采用金属型浇注时,得到的合金组织细小均匀,采用金属型浇注时合金的硬度比采用石墨型浇注时提高了3.8%;当合金熔体在较低的温度700℃下浇注时,得到的合金组织比在高温下浇注时的组织细小均匀,合金的硬度也较780℃浇注时提高了7.3%。

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第一章 绪论

1.1 塑料模具概述

1.2 塑料模具的工作条件及其失效形式和性能要求

1.3 国内外塑料模具材质及其应用

1.4 铸造铝锌合金的研究现状

1.5 本文主要研究内容及意义

第二章 合金元素对铝锌合金组织和性能的影响

2.1 引言

2.2 实验过程及方法

2.3 实验结果及分析

2.4 本章小结

第三章 变质处理对铝锌合金组织和性能的影响

3.1 引言

3.2 实验过程及方法

3.3 实验结果及分析

3.4 本章小结

第四章 冷却条件和浇注温度对铝锌合金组织和性能的影响

4.1 引言

4.2 实验过程及方法

4.3 实验结果及分析

4.4 本章小结

第五章 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 前景展望

参考文献

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