鑄造鋁合金與變形鋁合金半固態(tài)觸變成形的比較研究.pdf

1、本研究采用半固態(tài)鍛造方法對(duì)鑄造鋁合金ZL109和變形鋁合金7050進(jìn)行成形。本論文重點(diǎn)介紹了兩種鋁合金原始坯料的制備、坯料的二次重熔、半固態(tài)鍛造成形的工藝方法以及鍛件的熱處理方法,并對(duì)原始坯料的組織特點(diǎn)、坯料重熔過程中的組織演化特點(diǎn)以及成形零件的機(jī)械性能進(jìn)行了比較和分析。首先采用低過熱法制備半固態(tài)成形的原始坯料,制定了合理的坯料制備工藝。通過研究表明,合適的低過熱法澆鑄溫度如下:ZL109合金在566-568℃時(shí)澆鑄,7050合金在62

2、1-623℃時(shí)澆鑄。通過金相組織分析表明,采用低過熱法澆鑄鋁合金原始坯料,對(duì)于ZL109合金能夠細(xì)化共晶組織,增加α相,而對(duì)于7050合金則能夠細(xì)化α組織,因此采用低過熱法制備坯料能夠達(dá)到細(xì)化組織的目的。采用高頻感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)坯料進(jìn)行二次重熔,通過切割實(shí)驗(yàn)尋求合金合適的半固態(tài)溫度以達(dá)到良好的觸變性能。通過多次實(shí)驗(yàn)確定的ZL109合金的合適半固態(tài)溫度是569+1℃,其加熱工藝(溫度—振蕩電流)為:8℃—1200A;450℃—1000A:5

3、20℃—600A:550℃—423A;569℃—0A。7050合金的合適半固態(tài)重熔溫度是610±1℃,其加熱工藝為8℃—1200A;520℃—1000A;550℃—600A;590℃—423A;610℃—0A。對(duì)重熔過程中的坯料微觀組織進(jìn)行了觀察分析,在重熔過程中,ZL109合金的共晶組織逐漸細(xì)化,在接近半固態(tài)觸變溫度時(shí)共晶組織中的蠕蟲狀和條狀組織基本消失,對(duì)于7050合金來說,加熱過程中,α組織逐漸圓整化,在達(dá)到最終半固態(tài)溫度時(shí)呈球團(tuán)

4、狀分布。自行設(shè)計(jì)了一套鍛模,用以成形標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣。將模具安裝在油壓機(jī)上,通過室溫鉛棒試模獲取合適的坯料尺寸。采用外貼加熱片的方式對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱,能夠取得較好的加熱效果,成形時(shí)模具預(yù)熱溫度為250℃。將重熔后的坯料在油壓機(jī)上鍛造成形,成形壓力為150噸。鍛造所得的并排五個(gè)試樣中的中部三個(gè)試樣充型比較完整。對(duì)成形零件進(jìn)行熱處理,ZL109合金采用T6熱處理即473℃固溶3小時(shí),210℃時(shí)效7小時(shí),7050合金采用T7451熱處理即473℃固