原文传递
四种铝合金基颗粒增强复合材料离心铸造刹车盘的组织和性能比较研究
| 论文题名： | 四种铝合金基颗粒增强复合材料离心铸造刹车盘的组织和性能比较研究 |
| 关键词： | 铝硅合金;颗粒增强复合材料;浆料制备;离心铸造;刹车盘;微观组织;耐磨性能 |
| 摘要： | 本文研究了Al-19Si-3Mg、Al-21Si-5Mg、Al-21Si-5Mg-1 Cu-1 Ni-0.2Ti-0.4Mn三种自生颗粒增强过共晶铝硅合金基复合材料和一种外加SiC颗粒增强铝硅合金基复合材料的浆料制备和成形工艺，设计了一套可行的离心成形模具，采用商业软件ProCAST对离心成形凝固过程及其温度场进行了模拟，模拟结果表明640℃以上的浇温在300r/min，400r/min的转速条件下铸件能完全充型，这对设计离心成形工艺具有很高的参考价值。 采用对灿-19Si-3Mg浆料浇注温度730℃、模具温度500℃、离心机转速800r/min(代号a)，对Al-21Si-5Mg浆料浇注温度725℃、模具温度300℃、离心机转速400r/min(代号b1)和浇注温度780℃、模具温度400℃、离心机转速400r/min(代号b2)两种，对Al-21Si-5Mg-1Cu-1Ni-0.2Ti-0.4Mn浆料浇注温度794℃、模具温度300℃、离心机转速400r/min代号c1)和浇注温度757℃、模具温度100℃、离心机转速400r/min(代号c2)两种，对ZLl04基体浆料浇注温度640℃、模具温度400℃、离心机转速400r/min(代号d)，对外加SiC颗粒增强铝硅合金基复合材料的浆料浇注温度720℃、模具温度600℃、离心机转速800r/min(代号e)共七种可行的离心成形工艺成功成形了七个刹车盘零件对零件解剖后进行了T4和T6热处理，在盘状零件不同的径向位置进行取样，制作了63个试样。 观察了这些试样的微观组织，发现Si含量越高初晶硅颗粒的体积分数越高；Mg含量为3％的试样中均未发现Mg2Si颗粒，而Mg含量为5％的试样中均明显发现Mg2Si颗粒；浇注温和模具温度度越低，初晶硅颗粒的粒径越小；固溶和时效处理使基体中的网状共晶组织转变成了短棒状，并出现棱角钝化、圆润化趋势。 测试并比较了它们的耐磨性和硬度，发现增强相颗粒越小，颗粒体积分数越高，耐磨性越好；材料中的位错密度越高，其硬度越高。 研究结果表明Al-21Si-5Mg-1Cu-1Ni-0.2Ti-0.4Mn材料在757℃浇温、100℃模温和离心机转速400r/min条件下浇铸，并进行T6热处理，可得到最高的硬度，(达HRB89.6)，和较好的耐磨性，(在自行设计的耐磨性实验设备上磨损量为16.9mg)，是一种做刹车盘的优良材料。 |
| 作者： | 王雪峰 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 刘昌明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
