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《湖南大学》 2006年
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固液混合铸造铝合金和高铬铸铁的研究

何建军  
【摘要】: 固液混合铸造是一种新型的材料制备技术,其主要工艺过程是在过热的合金熔体中加入大量的同种合金粉末或润湿好的异种合金粉末,经强烈均匀搅拌后进行铸造或各种热加工。本文自行设计制造了固液混合铸造的实验设备,初步确定了固液混合铸造制备高合金含量的铝合金及高铬铸铁的基本工艺规律,采用固液混合铸造技术制备了合金成分较高的铝合金和高铬铸铁合金。通过DSC分析、力学性能测试及OM、XRD、SEM形貌分析等手段对固液混合铸造Al-Mn合金、Al-Cr合金、Al-Cu合金以及高铬铸铁的组织、性能及其后续重熔处理和挤压成形性能进行了研究,并初步探索了固液混合铸造工艺的细晶机理,研究结果如下: (1)采用固液混合铸造技术有效地改善了合金的组织: 固液混合铸造制备的Al-20Mn合金的初生相尺寸可控制在10μm以内,且形貌以球形或等轴状为主。 固液混合铸造Al-20Cu合金的初生α-Al为蔷薇状或近球状,其大小可以达到70μm(加入200μm~96μm粉末)或50μm(加入74μm~43μm粉末),明显小于半固态加工的120μm。固液混合铸造Al-40Cu合金初生θ相更为圆整。长度方向的平均尺寸由普通铸造500μm减至100μm(加入200μm~96μm粉末),或80μm(加入74μm~43μm粉末);径向的平均尺寸由普通铸造80μm减为40μm(加入200μm~96μm粉末),或30μm(加入74μm~43μm粉末),长径比由普通铸造的6减至2.5。 固液混合铸造制备的Cr15高铬铸铁合金的共晶碳化物组织更加细小,板片长度最大为50μm,碳化物有明显的球化现象;奥氏体枝晶的树枝状形貌消除,形成更加细小的等轴晶粒;合金组织的共晶团尺寸变小,共晶团直径在20μm~50μm之间,合金的偏析得以改善。 (2)固液混合铸造有效地提高了合金的抗拉强度: 固液混合铸造的Al-20Mn合金的抗拉强度由传统铸造的30MPa,半固态铸造的60 MPa提高到固液混合铸造的100MPa左右,延伸率也有所提高。固液混合铸造Al-10Mn合金的抗拉强度大幅提高到130MPa,其后续加工性能得以改善。固液混合铸造Al-10Mn合金坯料经过热挤压加工后其抗拉强度提高到181MP,其中坯料最佳加热温度为600℃。 固液混合铸造Al-10Cr合金的研究中发现,当粉料比为0.4,或当粉料比为0.2且粉末粒度为38μm~74μm时,合金的组织明显细化,综合力学性能较好,室温拉伸性能为:σb=119.3MPa,σ0.2=89.5MPa。 在固液混合铸造工艺条件下,Al-20Cu合金的室温力学性能为:σb=165MPa,
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG249

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘劲松,龙小兵,何建军;悬浮铸造、半固态铸造与固液混合铸造[J];长沙航空职业技术学院学报;2003年01期
2 王平,路贵民,崔建忠;液相线半连续铸造A356铝合金触变成形的组织与性能[J];稀有金属材料与工程;2002年05期
3 张胜华,赵祥伟,占珍珍,肖荫果;三种特殊黄铜的显微组织与摩擦磨损性能研究[J];机械工程材料;2004年06期
4 赵新泽,萧汉梁,严新平,高虹亮;弹性金属塑料复合材料的摩擦磨损特性研究[J];机械工程材料;2002年07期
5 张家驹;我国钢铁工业现状及远景[J];钢铁;1998年01期
6 刘相法,边秀房,李辉,马家骥;AlTiB中间合金细化效果的组织遗传效应[J];金属学报;1996年02期
7 边秀房,邹新国,刘广荣,刘相法,马家骥;金属晶粒自身细化[J];金属学报;1997年06期
8 李秋书,刘卯生;悬浮铸造对高铬白口铸铁组织和性能的影响[J];太原重型机械学院学报;2002年01期
9 潘冶,孙国雄;铝合金中铁相形态控制及对性能的影响[J];特种铸造及有色合金;1993年05期
10 廖恒成,方信贤,孙国雄;铸造Al-Si合金熔体处理——晶粒细化[J];特种铸造及有色合金;1999年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱明原;非树枝晶铝合金材料的研究[D];上海大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张秋明;电磁搅拌法制备铝/电气石复合材料的研究[D];大连理工大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨森,黄卫东,林鑫,周尧和;定向凝固技术的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2000年02期
2 康智涛,陈振华,袁武华,严红革;多层喷射沉积制备大型厚壁耐热铝合金管坯[J];兵器材料科学与工程;2000年05期
3 雷毅,李海,刘志义;20Mn2钢中添加ZrC粒子获得超细晶粒的研究[J];兵器材料科学与工程;2003年03期
4 谭建波,邢书明,张励忠,张海英,刘文;C级钢钩舌半固态流变模压模具设计[J];北京交通大学学报;2004年04期
5 李海开,张励忠,胡远猛,陈宇,肖黎明,韩淑霞;半固态挤压铸造B级钢轴箱体的成形研究[J];北京交通大学学报;2005年01期
6 胡远猛,张励忠,李海开,肖黎明,韩淑霞;B级钢轴箱体半固态挤压成型模具的研究[J];北京交通大学学报;2005年04期
7 关绍康,郭进毅,胡汉起,吕述祖;深过冷对Nd-Fe-B-Si合金凝固组织的影响[J];北京科技大学学报;1992年05期
8 蒋成保,胡汉起;亚快速凝固枝胞的转变[J];北京科技大学学报;1993年06期
9 常国威,袁军平,王自东,胡汉起,薛庆国;电流改变定向凝固单相合金枝晶间距机理[J];北京科技大学学报;1999年02期
10 毛卫民,杨继莲,赵爱民,崔成林,钟雪友;浇注温度对AlSi_7Mg合金显微组织的影响[J];北京科技大学学报;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 段红玲;张丁非;戴庆伟;谭小明;石国梁;;镁合金强化研究的发展现状[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
2 程桃祖;苏旭平;王建华;李保平;;Al-Ti-C中间合金的显微组织及细化性能研究[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
3 顾敏;王爱香;沈宁福;王西科;张迎元;;固溶处理冷却方式对6061 Al/SiC_p复合材料中内耗峰影响的研究[A];海峡两岸第二届工程材料研讨会论文集[C];2004年
4 杨明波;代兵;赵玮霖;;半固态等温热处理制备非枝晶组织合金坯料的研究进展[A];海峡两岸第二届工程材料研讨会论文集[C];2004年
5 赵爱民;张宇光;金光灿;;电磁搅拌对高碳钢的半固态组织影响[A];第二届全国背散射电子衍射(EBSD)技术及其应用学术会议暨第六届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2007年
6 魏尊杰;王振玲;王宏伟;曹磊;;Al-9.6wt%Mg合金高压凝固组织及组织稳定性分析[A];第三届十省区市机械工程学会科技论坛暨黑龙江省机械工程学会2007年年会论文(摘要)集[C];2007年
7 张励忠;李海开;胡远猛;肖黎明;韩淑霞;;流变模锻B级钢件表面缺陷研究[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
8 毛卫民;;半固态合金流变铸造的研究进展[A];第八届21省(市、自治区)4市铸造学术年会论文集[C];2006年
9 张早明;薛克敏;弭光宝;李辉;李萍;;国外半固态成形数值模拟的最新进展[A];第三届华东六省一市塑性工程学术年会论文集[C];2005年
10 弭光宝;薛克敏;张早明;李辉;;Al-Si合金在近液相线区保温过程中枝晶组织的演变[A];第三届华东六省一市塑性工程学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 滕杰;高速列车用铝基复合材料制动盘及其闸片的制备、摩擦磨损性能及机理研究[D];湖南大学;2006年
2 欧阳志英;铸造铝硅合金熔体处理中添加元素的行为及相互作用研究[D];上海大学;2007年
3 康智涛;多层喷射共沉积制备大尺寸SiC颗粒增强铝基复合材料的工艺、设备及过程原理研究[D];中南大学;2001年
4 傅定发;多层喷射沉积高硅铝合金工艺及性能研究[D];中南大学;2001年
5 张蓉;熔体过热处理对Al-Si过共晶合金凝固组织及耐磨性的影响[D];西北工业大学;2000年
6 熊玉华;K4169高温合金化学法晶粒细化工艺及机理的研究[D];西北工业大学;2000年
7 张家涛;高性能Cu-Cr(Zr、Mg)自生复合材料研究及其应用[D];昆明理工大学;2001年
8 袁武华;多层喷射沉积制备大尺寸耐热铝合金管坯的研究[D];中南大学;2001年
9 于金江;高梯度定向凝固共晶高温合金的组织与性能[D];西北工业大学;2001年
10 于栋利;碳氮化合物合成方法及其晶体结构的研究[D];燕山大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李海宏;触变成形AZ91D镁合金静应力腐蚀行为的研究[D];兰州理工大学;2006年
2 郭德博;铝合金的机械合金化研究[D];广西大学;2005年
3 唐钟雪;触变成形AZ91D镁合金的组织与性能及热处理工艺研究[D];兰州理工大学;2005年
4 陶静梅;Al-Si系合金的熔体温度处理及其凝固过程研究[D];重庆大学;2004年
5 李朝升;消失模铸造表面合金化[D];西安理工大学;2000年
6 孙继兵;SiO_2p/AI-Mg复合材料的研究[D];河北工业大学;2000年
7 李丘林;提高负压实型铸造低铬白口铸铁综合性能的研究[D];河北工业大学;2000年
8 丁宗富;单晶连铸法制备铜单晶体的试验研究[D];甘肃工业大学;2001年
9 狄杰建;ZA27合金及其复合材料的半固态非枝晶组织制备研究[D];甘肃工业大学;2001年
10 崔培玲;液态浸渗挤压复合材料过程的有限元模拟[D];西北工业大学;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 白芸,韩恩厚,谭若兵,毕敬;铝基复合材料性能的研究现状[J];材料保护;2003年09期
2 潘蕾;陶杰;陈照峰;刘子利;;高能超声在颗粒/金属熔体体系中的声学效应[J];材料工程;2006年01期
3 徐春杰;郭学锋;张忠明;贾树卓;刘礼;;往复挤压及正挤压AZ91D镁合金丝材的组织及性能[J];稀有金属材料与工程;2007年03期
4 黄赞军,杨滨,崔华,段先进,张济山;原位铝基复合材料的制备及微观组织[J];材料研究学报;2001年04期
5 贺春林,刘常升,孙旭东,才庆魁;纳米SiC颗粒增强铝基复合材料的拉伸性能[J];东北大学学报(自然科学版);2005年06期
6 杜善义;;先进复合材料与航空航天[J];复合材料学报;2007年01期
7 陈锋,舒光冀,马立群,何德坪;高能超声作用下数种金属基复合材料的制备及机制[J];复合材料学报;1998年03期
8 卢翔,朱正吼,骆心怡,李顺林;纳米NiO/Zn复合粉体的合成及其表征[J];机械工程材料;2003年12期
9 陈振华,陈鼎,严红革,陈吉华;固液混合铸造的研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2002年04期
10 胡化文,陈康华,黄兰萍,刘红卫;超声熔体处理对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织和性能的影响[J];金属热处理;2005年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 毕见强;2A12铝块体超细晶材料的制备、模拟及细化机制的研究[D];山东大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李洪武;亚微米颗粒增强铝基复合材料的制备、组织与性能研究[D];中南大学;2004年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姜汉成;河野纪雄;渡边久藤;;Al_2O_3微粒强化铝基金属复合材料的研究[J];复合材料学报;1989年03期
2 曹志强;张丽萍;任忠鸣;金俊泽;;电磁搅拌对灰铸铁宏观偏析的影响[J];金属学报;1992年02期
3 金俊泽,曹志强,郑贤淑,张尚儒;电磁搅拌作用下形成分离共晶的研究[J];金属学报;1995年20期
4 苏应龙,张学昆,张大勇,孔令新,徐建强,赵以洁;高铬白口铸铁的强化原则[J];北京工业大学学报;1991年03期
5 朱鸣芳,苏华钦;ZA12颗粒组织的形成及枝晶形态的演变[J];东南大学学报;1996年02期
6 俞剑,王文龙,张国定;稀释中间复合材料法制备SiC_P/356Al的研究[J];复合材料学报;1996年01期
7 徐志明,宫朝选,尹志新,任凤森,白芳,李旭;悬浮铸造高锰钢的组织与性能研究[J];钢铁;1995年05期
8 王洪,唐伟达;塑料滑动轴承工作性能分析[J];机械工程材料;1998年02期
9 赵建明,顾丽英;一种铜锌合金耐磨性的研究[J];机械工程材料;1998年02期
10 李树索,王德仁,毛卫民,钟雪友;Al-37%Si合金磷变质及电磁搅拌显微组织的研究[J];机械工程材料;1998年05期
【相似文献】
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1 何建军,陈振华,严红革;固液混合铸造技术[J];铸造;2005年03期
2 闫殿元;;用于宇宙航空系统的高强可焊铝合金—2021[J];轻合金加工技术;1974年01期
3 ;PS-3压敏胶[J];树脂粘合剂;1978年02期
4 郑宾其;刘金健;丁永芝;;铝合金油箱氩弧焊堆焊工艺[J];航空制造技术;1981年09期
5 и·н·ФРИДЛЯНДЕР;王树中;;铁、镍、锆对铝合金B93Πч的组织和性能的影响[J];轻合金加工技术;1981年05期
6 家田诏夫;秦华;;铝合金的静液挤压[J];重型机械;1981年12期
7 唐桂林;叶淑芬;王永年;;铝合金中钛锆化合物的研究[J];电子显微学报;1982年01期
8 潘荣臻;;铝镁系合金板的加工特性与使用时的一些技术问题[J];上海有色金属;1982年03期
9 吴成龙;;有色金属科技发展动向[J];上海有色金属;1982年03期
10 毕熹微;;“软铝”的研究[J];轻合金加工技术;1982年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐薇;李凯;;轻轨车用铝合金型材的矫直方法[A];2009(重庆)中西部第二届有色金属工业发展论坛论文集[C];2009年
2 康慧;胡刚;曲平;;铝合金真空钎焊的发展[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
3 王元良;屈金山;胡久富;周友龙;;天然气汽车铝合金压力容器的选材与焊接[A];四川省汽车工程学会2001年学术年会论文集[C];2001年
4 姚春臣;肖体安;肖乾发;;关于2A12铝合金圆台形热挤压成型件裂纹的分析[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
5 吕耀辉;陈树君;殷树言;;反极性电流对铝合金穿孔等离子弧焊接工艺的影响[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
6 李鲲鹏;郭伦春;万发荣;龙毅;;搅拌摩擦焊接过程中的组织结构与焊接工艺的关系[A];第六届21世纪中国焊接技术研讨会暨第四届计算机在焊接中的应用交流会论文专刊[C];2004年
7 郭万林;;铝合金机油散热器钎焊夹具的设计[A];第九次全国焊接会议论文集(第1册)[C];1999年
8 王成;江峰;林海潮;姜喜奎;;钼酸铵复合缓蚀剂对LY12铝合金的缓蚀作用[A];第二届石油石化工业用材研讨会论文集[C];2001年
9 伊琳娜;汝继刚;;停放时间对7B04铝合金性能的影响[A];第九届材料科学与合金加工学术会议专刊论文集[C];2004年
10 杨芸;;ICP-AES法8种杂质元素[A];中国化学会第六届全国微量元素研究和进展学术研讨会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;1月原铝和铝合金出口比去年同期减少近三成[N];中国工业报;2006年
2 王平;一航锻铸试制成功 国内最大等温合金盘轴类锻件[N];中国航空报;2007年
3 记者 兰军;协会鼓励热水器企业使用达标铝合金[N];消费日报;2009年
4 张炳乾;十年坎坷成大道 铝硅百炼终成金[N];中国有色金属报;2005年
5 本报记者  来玉良;“项目之王”的风采[N];黑龙江日报;2006年
6 王祝堂;铝合金厚板供不应求[N];中国有色金属报;2007年
7 秦朗;西南铝职工朱学纯喜获中国发明协会“发明创业奖”[N];中国有色金属报;2007年
8 记者刘其丕;金锚集团 高强韧铝合金专用型材投产[N];中国有色金属报;2009年
9 周大伟;关税政策促使铝及铝加工工业体验“涅槃”[N];中国有色金属报;2008年
10 郑开榜;1-7月铝材出口稳步增长[N];中国有色金属报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何建军;固液混合铸造铝合金和高铬铸铁的研究[D];湖南大学;2006年
2 陈志国;微合金化铝合金的微观组织演变与性能研究[D];中南大学;2004年
3 刘兵;静电场对铝合金的作用效应与机制[D];西北工业大学;2002年
4 Samir Hamid Awad Al-Rubyai;用Al_2O_3/Tin双联沉积工艺改善铝合金在重载条件下的摩擦性能[D];重庆大学;2005年
5 朱明原;非树枝晶铝合金材料的研究[D];上海大学;2000年
6 詹美燕;喷射沉积材料压缩和轧制变形规律研究[D];湖南大学;2005年
7 徐成宇;放电等离子烧结高强度铝合金的组织与性能[D];吉林大学;2005年
8 安茂忠;Al-Mg-Si合金表面电解刻蚀图纹化工艺过程与机制[D];哈尔滨工业大学;1999年
9 严青松;智能控制的薄壁铝合金铸件真空差压铸造工艺与理论[D];华中科技大学;2006年
10 刘伟华;热循环作用下铝合金阳极氧化膜的开裂行为与机理研究[D];北京化工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹海峰;铝合金压铸用粉状脱模剂的开发与性能研究[D];华中科技大学;2007年
2 钟若瑛;铝合金抑爆材料在飞机燃油箱上的应用研究[D];西北工业大学;2002年
3 马晋;铝合金微弧氧化工艺研究[D];武汉理工大学;2003年
4 张晓雯;铝合金MIG焊熔池视觉信息检测及处理系统[D];兰州理工大学;2004年
5 罗振华;铝合金大气腐蚀室内加速试验研究[D];天津大学;2004年
6 李爽;薄壁长筒零件专用数控机床研制及机床部件动态性能分析[D];天津大学;2004年
7 刘仕伟;计算机辅助铝合金焊接工艺设计系统[D];重庆大学;2004年
8 张盛海;高强铝合金T型接头的激光焊接[D];北京工业大学;2005年
9 闫淑芳;Al-Si-Cu-Mg合金半固态变形特征及成形模拟的研究[D];内蒙古工业大学;2005年
10 翁薇;6063与ZL102铝合金在移动磁场中行为的研究[D];福州大学;2006年
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