鋁銅合金流變擠壓成形技術(shù)研究.pdf

1、半固態(tài)流變成形作為一種新型的材料加工技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)薄壁零件的高強度和輕量化。在當今社會低碳經(jīng)濟的熱潮中,以其低能耗、流程短的優(yōu)勢,逐漸成為人們關(guān)注的焦點。鋁銅合金具有廣泛的用途,如何進一步提高鋁銅合金零部件的性能具有重要的意義。本文主要研究了鋁銅合金的半固態(tài)漿料制備以及流變擠壓成形性能,并探討了鋁銅合金間接超聲振動的制漿機理。
　　采用間接超聲振動方法,即工具頭在盛熔體的金屬杯外面進行超聲振動,制備AlCu5MnTi鋁合金半固態(tài)漿

2、料,其主要成分(質(zhì)量分數(shù),％)為:Cu4.8,Mn0.35,Ti0.3,其余Al。主要研究了啟振溫度和振動時間對漿料微觀組織的影響,以及超聲振動作用下整杯漿料的初生相分布。結(jié)果表明,在液相線以上附近溫度開始,對熔體進行60s左右的間接超聲振動,可以獲得平均晶粒直徑為67μm,平均形狀系數(shù)為0.56的半固態(tài)漿料。晶粒平均直徑在60s的振動時間內(nèi)一直增大,從46μm上升到67μm,平均形狀系數(shù)在60s的振動時間內(nèi)一直增大,從0.42上升到0

3、.56,但是到80s時平均形狀系數(shù)降低到0.53。整杯漿料中各處漿料組織基本均勻一致,頂部和底部晶粒的平均直徑略大于中部。在靠近杯壁1～3mm的區(qū)域發(fā)現(xiàn)大量游離晶核,表明間接超聲振動還具有高頻機械振動的效果。因此,對金屬熔體施加間接超聲振動作用時,并不只是超聲振動的作用效果,而是超聲波振動和高頻機械振動共同作用的結(jié)果。
　　關(guān)于半固態(tài)漿料的擠壓鑄造成形研究,主要探討了擠壓壓力,模具溫度以及熱處理對鑄件微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果

4、表明隨著壓力從25MPa上升到100MPa時,晶粒的平均直徑從38μm減小到30.7μm,形狀系數(shù)從0.52增大到0.66;隨著模具溫度從220℃升高到320℃,在100MPa的擠壓壓力下,抗拉強度和伸長率呈先增大后減小的趨勢,在270℃時達到最大值;在壓力為100MPa,模具溫度為270℃左右時,經(jīng)過T5熱處理后流變擠壓鑄件力學(xué)性能最佳,抗拉強度為326.5MPa,伸長率為11％。而液態(tài)擠壓鑄件在相同條件下抗拉強度和伸長率分別為306