ZL205A高强度铝铜合金铸造性能及工艺技术研究

题名:ZL205A高强度铝铜合金铸造性能及工艺技术研究
作者:张海珍
学位授予单位:中北大学
关键词:ZL205A合金;;铸造性能;;热裂倾向;;稀土La;;稀土Ce
摘要:
 ZL205A合金是一种传统的高强韧铸造铝合金,具有非常好的强度、塑性、韧性和抗蚀性,因此在航空航天领域应用广泛。但其铸造性能较差,使得材料的应用受到限制,已引起材料界的广泛重视。如何保持ZL205A合金优良力学性能Neodymium magnets的同时,不断提高其综合铸造性能,扩大其使用范围,始终是材料工作者面临的课题。
 本课题通过正交试验确定了对ZL205A合金的最佳的精炼工艺;即C2Cl6的加入量0.7%,精炼温度730℃,静置时间8min,溶液中的含氢量最小。着重对ZL205A合金的流动性、体收缩率以及抗热裂性能进行研究分析。通过与ZL702A合金作对比实验,分析ZL205A合金的铸造性能,采用改变合金的成分、浇注温度等方法,分析这些因素对合金铸造性能的影响。通过正交试验,确定ZL205A合金热处理最佳工艺;即固溶温度540℃,固溶时间20h,时效温度180℃,时效3h,铸件力学性能最佳。
 通过试验,研究稀土元素对ZL205A合金力学性能及热烈倾向的影响,分析稀土元素La和Ce在合金中的存在形式,并以凝固收缩补偿理论为基础,探讨La、Ce改善ZL205A合金热裂倾向的作用机理。实验结果表明,稀土La和Ce都能降低ZL205A合金的准固相线温度,缩小准固态区间,提高固态强度增长率,对合http://www.chinamagnets.biz/Neodymium/Ball-Neodymium-Magnets.php金的热烈倾向的改善有显著的作用。少量的La和Ce在合金中以Al4Ce、Al3La相的形式存在,当稀土量加入过多时,虽然准固相线上限温度仍有所下降,但在合金中难以形成Al4Ce、Al3La相,而是与Al及Cu、Mn元素发生交互作用,形成Al8CuCe、Al24Cu3Ce3Mn和Al8Cu4La等金属间化合物,这些化合物的形成使得合金的综合性能急剧下降。
 本文旨在通过改变合金成分、浇注温度、浇注工艺等因素,探讨ZL205A合金的铸造性能变化规律及影响因素,为改善ZL205A合金的铸造性能奠定基础。
学位年度:2010