研讨扰动内部冷却法制备铝合金半固态浆料设计

论文导读：,初步探讨并掌握了内部冷却法制备工艺条件,观察了铝合金凝固后的微观组织。(2)制备了不同成分的Al-Cu母合金,并以不同成分的Al-Cu合金为探讨对象,采取合金熔体的内部冷却策略,将预先制备好的Al-Cu合金预制体棒在计算好的温度下搅拌到相同成分的Al-Cu合金熔体中,即利用内部冷却法制备铝合金半固态浆料工艺制备Al-Cu合金,采取内
摘要：本论文自行设计了一种全新的材料制备工艺——内部冷却法制备铝合金半固态浆料工艺。本论文采取内部冷却法制备铝合金半固态浆料,是由于铝合金的熔点低,具有较宽的凝固温度范围,其铸造性能好,力学性能较高,并且能热处理强化。本论文主要探讨内容包括如下两个方面：探讨了内部冷却法制备半固态铝合金浆料的工艺历程,初步探讨并掌握了内部冷却法制备工艺条件。(1)以A356铝合金为探讨对象,采取内部冷却策略制备A356铝合金半固态浆料,并采取制约变量的试验策略采集结晶器内部温度曲线,初步探讨并掌握了内部冷却法制备工艺条件,观察了铝合金凝固后的微观组织。(2)制备了不同成分的Al-Cu母合金,并以不同成分的Al-Cu合金为探讨对象,采取合金熔体的内部冷却策略,将预先制备好的Al-Cu合金预制体棒在计算好的温度下搅拌到相同成分的Al-Cu合金熔体中,即利用内部冷却法制备铝合金半固态浆料工艺制备Al-Cu合金,采取内部冷却法的温度扰动来实现合金组织细化。合金成分共为五种Al-5%Cu、Al-10%Cu、Al-15%Cu、Al-20%Cu和Al-25%Cu。本论文结合了固液混合铸造的特点及半固态加工的特点,提出了新工艺——内部冷却法来制备优良的半固态铝合金浆料,找出了影响凝固组织的各工艺参数,包括振动条件和冷却条件等。探讨发现：振动时铸件温差比不振动的小振动时铸件晶粒要细小均匀些；快速冷却时的晶粒更细小,更接近于球状；预制体的溶入和搅拌作用所造成的对流作用,转变晶体生长的热力学条件和动力学条件,可使晶粒生长的固液界面前沿温度场、浓度场趋于均匀化,消除偏析,使合金呈各向同性生长；并且可以引起枝晶破碎,增大形核率,同时增大过冷度,细化品粒；Al-Cu亚共晶合金中相同固相率下,随Cu含量的增加,所得晶粒越细；相同成分Al-Cu合金,相同开始搅拌温度下,固相率越小,所得晶粒越细。关键词：铝合金论文半固态技术论文内部冷却法论文温度扰动论文
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ABSTRACT4-8
第1章 绪论8-18

1.1 引言8-9

1.2 文献回顾9-15

1.2.1 半固态历程相关文献9-13

1.2.2 细晶论述基础13-15

1.3 课题的探讨背景15-18

1.3.1 本课题的来源、探讨目的及作用15-17

1.3.2 本课题探讨内容17-18

第2章 实验策略18-29

2.1 引言18

2.2 内部冷却法制备A356铝合金半固态浆料的实验18-24

2.1 实验所用材料：A356铝合金18

2.2 实验装置及设备18-22

2.3 A356铝合金半固态浆料制备的实验步骤22-24

2.3 内部冷却法细化Al-Cu铝合金凝固组织的实验24-29

2.3.1 实验所用材料：Al-Cu系铸造铝合金25-27

2.3.2 实验装置及设备27

2.3.3 Al-Cu合金凝固组织细化的实验步骤27-29

第3章 实验结果与讨论29-51

3.1 铝合金半固态浆料制备实验的结果与讨论29-39

3.

1.1 A356铝合金凝固历程中的温度曲线变化规律29-32

3.

1.2 A356铝合金凝固组织变化规律32-37

3.

1.3 实验结果讨论37-38

3.

1.4 本章小结一38-39

3.2 内部冷却法细化Al-Cu铝合金凝固组织的实验结果与讨论39-51
3.

2.1 普通铸造Al-Cu合金显微组织39-41

3.

2.2 内部冷却法制备Al-Cu合金显微组织41-46

3.

2.3 实验结果讨论46-49

3.

2.4 本章小结二49-51

第4章 结论51-52
致谢52-53
参考文献53-55