高性能Al-Cu合金金屬型鑄造工藝研究.pdf

1、鋁銅類合金是工業(yè)上最早采用的鑄鋁合金。在各種鑄鋁合金中其重要性僅次于Al-Si合金。主要的性能特點是室溫和高溫機械性能高，切削加工性能好，耐熱性能優(yōu)良，是發(fā)展含Cu高強度鋁合金和各種耐熱鋁合金的基礎(chǔ)。但Al-Cu類合金的鑄造性能較差，尤其是易熱裂，一般不推薦使用金屬性鑄造。本論文將以ZL201合金為原料，先經(jīng)過模具設(shè)計，然后進行一系列的澆注實驗來研究橫梁鑄件的金屬型傾轉(zhuǎn)澆注工藝成型性研究。 首先確定了金屬型澆注的方案，接著分析了

2、鑄件的結(jié)構(gòu)，按照金屬型鑄造模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和原則，初步確定了澆注位置、冒口的尺寸和排氣系統(tǒng)的安排以及其他必要的設(shè)計。在模具設(shè)計的基礎(chǔ)上，設(shè)想三種澆注方案。 對考察的澆注參數(shù)即澆注溫度、充型時間、澆冒口位置及模具溫度進行實驗設(shè)計，得到模擬出來的結(jié)果，認為澆冒口位置是影響縮孔體積的關(guān)鍵因素。然后對初步設(shè)想的三次方案進行澆注實驗。對傾轉(zhuǎn)澆注機進行結(jié)構(gòu)的改進，然后對澆注工藝進行了調(diào)整，通過五組實驗，最終得到了比較穩(wěn)定的澆注工藝方案

3、。對鑄態(tài)下的鑄件、T4處理的鑄件及T5處理的鑄件進行破壞性試驗，證實鑄件在T5熱處理條件下，27t壓力下不斷裂，變形為0.02mm，強度和變形都符合要求，并觀察三種狀態(tài)下的金相組織，從不同狀態(tài)下T相的變化證實了破壞性試驗的結(jié)果。 對實驗中出現(xiàn)的縮孔及裂紋的成因進行了分析，認為是包括合金性質(zhì)、鑄件結(jié)構(gòu)以及澆注工藝等因素綜合作用產(chǎn)生的，并在此基礎(chǔ)上提出縮孔和裂紋的防止措施，如改善鑄件壁厚、改善合金的質(zhì)量、改善澆注工藝等。 最