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高速客车用铸造高强铝合金的研究
| 论文题名： | 高速客车用铸造高强铝合金的研究 |
| 关键词： | 高速客车;高强铝合金;力学性能;铸造性能;热处理 |
| 摘要： | 高速列车已经成为我国铁路交通的主要发展方向，车辆轻量化是高速列车的关键技术之一。很多铁路车辆的关键零部件，由于结构尺寸大、形状复杂，我国目前还是采用钢铁材料，使得车辆具有较大的重量，限制了我国高速列车的发展。因此，开发出能够替代现有钢铁材料的新型轻质材料具有重要的理论和实际意义。 铝是实现轻量化的首选材料。传统铸造铝合金的强度和韧性难以满足列车关键零部件的使用要求，特别是传统的铸造方法，由于成型质量和铸造缺陷等问题，也难以满足铁道车辆关键零部件对成型质量要求。本文在了解不同元素对合金性能影响的基础上，以镁和锌为主要元素，铍、铜、锰、钛、锆为微量元素，配制了一种高强铸造铝合金，研究了制备技术和热处理工艺，测试了合金的力学性能和铸造性能，观察了合金的微观组织。研究结果表明：该合金抗拉强度400MPa，延伸率10.1﹪，流动性优于Al-Cu合金，有较轻的热裂倾向；合金采用二级热处理工艺，435℃保温8小时，470℃保温6小时，淬于80℃～100℃水中，取得了最佳的固溶强化效果；合金组织中，不存在多余的脆性相β(Al<,8>Mg<,5>)，T(Al<,2>Mg<,3>Zn<,3>)相铸态下呈网络状存在于晶界，热处理后大部分溶入了基体；少量的Mn元素溶于Al<,3>Fe相，使之呈棒状，组织中不存在针状的含铁相；白色块状Al<,3>Ti、Al<,3>Zr零星散布在组织中；稀土元素的加入，进一步改善了Al<,3>Fe相的形态，有变质的作用；提高铸件致密度也是铝合金强化的一种有效手段，将铸态ZL101抗拉强度提高了约51﹪，还可以采用孔隙率来验证补缩通道是否畅通。 |
| 作者： | 万伟伟 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 韩建民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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