物理外场辅助半连续铸造Al-Zn-Mg-Cu合金的组织与力学性能

发布时间：2023-02-19 17:03

　　Al-Zn-Mg-Cu合金因其出色的力学性能,已在航空航天领域的承力结构件上大量应用,此外,在民用领域也具有广泛的应用前景。大量研究表明在Al-Zn-Mg-Cu合金铸锭制备过程中,合金的组织均匀性差和力学性能不稳定等问题已经成为行业难题,造成这些问题的主要原因是其较高的合金化程度和较宽的结晶范围,导致铸锭横断面结晶一致性差。然而,目前较为先进的物理外场辅助半连续铸造技术在解决以上问题时具有优越性。本文分别采用电磁场和超声波辅助半连续铸造制备Al-Zn-Mg-Cu合金,并分别研究了不同物理外场辅助下铸态合金的组织演变以及力学性能,以期制备组织均匀和力学性能稳定的合金原料。同时,探究电磁场和超声波对于合金细化的规律和改善凝固的机理,为工业应用提供理论依据。(1)在电磁场辅助半连续铸造下,铸锭组织明显细化且均匀性明显改善,随着电磁场频率的提高,铸态合金心部组织细化程度提高,不同位置组织均匀性也逐渐提高,在45Hz时组织最为均匀,且圆棒铸锭心部与边部晶粒尺寸分别为76.6μm和70.3μm,晶粒最为细小,晶粒尺寸整体差异最小;相对于未施加电磁场时,第二相尺寸明显细化,当磁场频率为45Hz时,第...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 Al-Zn-Mg-Cu合金概述
    1.2 半连续铸造技术
    1.3 电磁场辅助半连续铸造技术
        1.3.1 电磁铸造技术的发展
        1.3.2 电磁场搅拌技术的发展
    1.4 超声波辅助半连续铸造技术
        1.4.1 超声波系统的结构与原理
        1.4.2 超声波的应用与研究现状
    1.5 本文研究目的、意义与内容
        1.5.1 本文研究目的及意义
        1.5.2 本文研究内容
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 电磁场辅助半连续铸造实验
        2.2.2 超声波辅助半连续铸造实验
    2.3 显微组织观察与分析
        2.3.1 金相显微组织观察
        2.3.2 SEM分析
    2.4 力学性能检测
        2.4.1 拉伸性能测试
        2.4.2 显微硬度测试
第3章 电磁场辅助对铸态Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响
    3.1 引言
    3.2 显微组织
        3.2.1 金相组织观察
        3.2.2 SEM观察及EDS分析
        3.2.3 微观元素偏析分析
    3.3 力学性能
        3.3.1 拉伸性能
        3.3.2 洛氏硬度
    3.4 分析与讨论
    3.5 本章小结
第4章 超声波辅助对铸态Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响
    4.1 引言
    4.2 显微组织
        4.2.1 金相组织观察
        4.2.2 第二相形貌与尺寸变化分析
    4.3 力学性能
        4.3.1 拉伸性能
        4.3.2 洛氏硬度
    4.4 分析与讨论
    4.5 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3746612