【正文】 較復(fù)雜。③降低固溶淬火加熱溫度ZL205A 鑄造鋁合金的熱處理和組織113）過燒：不同合金或不同加工制品的過燒組織特征有所差異，但基本特點(diǎn)可概括如下。所以常采取以下措施：①進(jìn)行鑄錠均勻退火，以減少錳偏析的影響。而因?yàn)閮?nèi)部成分不同，從而使材料組織內(nèi)部各處的再結(jié)晶溫度不同，錳含量低的地方再結(jié)晶溫度低，先進(jìn)行；相反，錳含量高的地方再結(jié)晶發(fā)生較后。變形鋁合金中最易發(fā)生粗晶。 本實(shí)驗(yàn)中使用的熱處理設(shè)備是實(shí)驗(yàn)電爐，如圖：該電爐型號(hào)：SRX21212 產(chǎn)品編號(hào)：0902 額定功率：12kw 額定電壓：380v 額定溫度：1200℃ 爐膛尺寸：500300200 重量：180kg固溶熱處理可能產(chǎn)生的缺陷：1）力學(xué)性能不合格：產(chǎn)生的原因包括固溶時(shí)溫度過低，保溫時(shí)間不夠，淬火轉(zhuǎn)移的時(shí)候轉(zhuǎn)移的時(shí)間長，合金中 B、V 等元素含量過低也會(huì)造成力學(xué)性能不合格，其他因素包括材料雜質(zhì)含量過高，融化溫度高和時(shí)間過長等等。保溫過后進(jìn)行冷卻，本實(shí)驗(yàn)中冷卻介質(zhì)是水，冷卻速度較快，冷卻后得到飽和固溶體。保溫 12 小時(shí)（金屬型）和 15 小時(shí)（砂型）。實(shí)驗(yàn)過程中當(dāng)溫度加熱到 533℃ [7]。同時(shí)，因這些相一般較脆，塑性也能得到提高。一些合金固溶后強(qiáng)度升高，而塑性降低；一些合金強(qiáng)度降低，塑性升高；還有一些強(qiáng)度，塑性都提高。合金固溶處理后的變化：固溶后其強(qiáng)度的變化與相成份、合金組織及淬火狀態(tài)、條件等因素有很大的關(guān)系。材料的性能，包括物理性能，力學(xué)性能等與材料的組織結(jié)構(gòu)是有和大的關(guān)系的，通過對(duì) ZL205A 鋁合金采取固溶、時(shí)效熱處理工藝，改變材料的微觀組織，如相的數(shù)量，分布和大小，進(jìn)而賦予材料更優(yōu)良的使用性能，提升其硬度，ZL205A 鑄造鋁合金的熱處理和組織9強(qiáng)度擴(kuò)大其的應(yīng)用范圍。ZL205A 鋁合金的熱處理工藝：本實(shí)驗(yàn)中對(duì) ZL205A 采取的熱處理主要包括固溶和時(shí)效處理。其與正火是不同的。如正火是將鋼材加熱到 AC3 或 ACM 以上的溫度進(jìn)行保溫，得到珠光體類的組織。使得熱處理在實(shí)際生產(chǎn)中變得越來越重要。很多材料在性能上不能很好的滿足工業(yè)生產(chǎn)需要，其性能上的缺陷使得其在應(yīng)用上受到了很大的限制，而通過熱處理，金屬不僅得到了性能的改善，而且其在外形上保持了其原來的形狀，這使得合金金屬的使用范圍大大的擴(kuò)大。冷卻介質(zhì)通常是液體或氣體，它們的冷卻能力在很大程度上取決于冷卻介質(zhì)是否改變聚合狀態(tài)，而這有與它們的沸點(diǎn)高低有關(guān)系，以是否改變聚合狀態(tài)可將冷卻介質(zhì)分為兩類。西南大學(xué)本科畢業(yè)論文8冷卻 冷卻也是熱處理工藝過程中非常重要的步驟之一，冷卻方法也因工藝的不同而不同，冷卻的過程中主要是控制冷卻速度。保溫待溫度加熱到組織開始轉(zhuǎn)變的溫度后，需要在次溫度下保持一段時(shí)間，主要是為了材料內(nèi)部組織能夠完全轉(zhuǎn)變，這一過程叫做保溫，保溫的時(shí)間因材料的不同和目地的不同而不同，如果保溫時(shí)間不夠，對(duì)于熱處理的效果影響很大。加熱溫度過高或者過低都將導(dǎo)致材料熱處理的效果，不同的要求其熱處理的加熱溫度也是不同的。對(duì)于后續(xù)的測(cè)量工序帶來很大的麻煩，也會(huì)造成測(cè)量的誤差，因此加熱的過程中需要在保護(hù)氣體的環(huán)境下進(jìn)行。不同的環(huán)境，不同的要求，其加熱的方式是同的，在本實(shí)驗(yàn)過程中，由于加熱的溫度不是特別高，因此采用的加熱方式是電爐加熱。加熱 加熱是熱處理的重要工序之一。 ZL205A 鑄造鋁合金的熱處理工藝熱處理的定義： 熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過程。金屬型鑄造的工藝過程：如圖：預(yù)熱鑄型上涂料下芯合型 澆注 開型取鑄件 清理檢驗(yàn)冷卻、上涂料制造型芯 熔煉合金ZL205A 鑄造鋁合金的熱處理和組織7金屬型鑄造的特點(diǎn)及其應(yīng)用： 金屬型鑄造可以連續(xù)重復(fù)使用，生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件，鑄件質(zhì)量穩(wěn)定，尺寸精度高，表面粗糙度較低，鑄件晶粒細(xì)化，組織致密，機(jī)械性能較好。由于一套金屬型可以重復(fù)使用數(shù)百次或數(shù)千次。 冷卻一定時(shí)間后，開箱，取出砂型鑄件。為了獲得合格的鑄件，需要根據(jù)合金的種類、鑄件的結(jié)構(gòu)和鑄型的特點(diǎn)空竹澆注的溫度和澆注的速度 [5]。 3）熔鑄將合金放入熔爐中，升溫到 700℃，帶合金熔成液體后，保溫。本實(shí)驗(yàn)采用的沙箱如圖，砂箱的四周有 很多的小孔，主要用于在上，下箱合箱的時(shí)候 提升砂子的吸附力。手工造型的最大的優(yōu)點(diǎn)是操作零件模型型砂型芯盒鑄型型芯合箱澆注 鑄件西南大學(xué)本科畢業(yè)論文6靈活，實(shí)驗(yàn)中造型是由幾個(gè)人一起完成的，由于手工造型對(duì)工藝裝備要求簡單，因此準(zhǔn)備的時(shí)間并不多，同時(shí)上手很快，幾乎在很段的時(shí)間內(nèi)，就可以完成造型的工作。本實(shí)驗(yàn)采用的砂芯如圖： 造型和制芯都可以分為手工造型和機(jī)械造型。制成的砂型要具有一定的強(qiáng)度，在搬運(yùn)、合型及澆注液態(tài)金屬時(shí)不致變形或損壞。工藝過程：如圖1）造型和制芯。本實(shí)驗(yàn)中采用的是粘土濕砂型。生產(chǎn)準(zhǔn)備：設(shè)計(jì)模樣，制備型砂。其中澆注口應(yīng)當(dāng)合適，豎直澆道的位置應(yīng)該盡量在中間。3）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。澆注位置是指澆注時(shí)鑄件在鑄型中的位置，確定澆注位置以保證鑄件的質(zhì)量，同時(shí)簡化造型和工藝。砂型鑄造是在砂型中生產(chǎn)鑄件的鑄造方法，砂型鑄造所用鑄型一般由外砂型和型芯組合而成，砂型鑄造工藝簡單，成本較少，不僅適合對(duì)于單一的零件的生產(chǎn)而且滿足大量的批量的生產(chǎn)，它是鑄造中最主要的生產(chǎn)方式之一。特種鑄造又可以分為：金屬型鑄造，熔模鑄造，壓力鑄造，離心鑄造，連續(xù)鑄造。主要化學(xué)成分的含量如下表 [3]：三、 ZL205A 鑄造鋁合金的制備工藝 ZL205A 鑄造鋁合金 鑄造是將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進(jìn)鑄型里，經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到一定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程，是制備金屬鑄件的主要方法之一。Ti, Cd, Zr, B, V 等元素能細(xì)化晶粒，提高合金的強(qiáng)度和力學(xué)性能。并且隨著 Cu 的含西南大學(xué)本科畢業(yè)論文4量的增加，能夠提升合金的強(qiáng)度，但不同含量的 Cu 在固溶處理中也有不同的影響，其含量越多，越容易出現(xiàn)過燒的現(xiàn)象。 ZL205A 合金的化學(xué)成分 ZI205A 合金的化學(xué)成分復(fù)雜，Cu 和 Al 為主要成分，Cu 含量為 ~ ，除此之外，還有 Ti, Mn, Cd, Zr, B, V,等元素，還有微量的 Fe , Si , Mg 和其他的雜質(zhì)元素。同國內(nèi)外相比，該合金處于領(lǐng)先的水平，目前該合金已進(jìn)入批量生產(chǎn)，其工藝較成熟，具有高強(qiáng)度、高剛度以及優(yōu)良的綜合性能。鑄造的過程中，該合金容易產(chǎn)生鑄造缺陷，如：空洞，裂紋等等。T7 狀態(tài)下抗應(yīng)力腐蝕性能最好，強(qiáng)度也很高。 T5 狀態(tài)下綜合力學(xué)性能最好，也具有很高的強(qiáng)度。其抗拉強(qiáng)度是最高的，并且具有良好的塑性，高硬度，抗腐蝕性能以及優(yōu)良的機(jī)械加工性能。由于鋁的資源豐富，并且加上高強(qiáng)鋁合金的一些優(yōu)良特點(diǎn)如：很高的強(qiáng)度、加工性能好及焊接性能良好等特點(diǎn)，其在航空、航天及其民用領(lǐng)域，鋁合金都得到了廣泛的應(yīng)用，其中鑄造鋁合金在航空領(lǐng)域中使用較多，主要作為結(jié)構(gòu)材料使用。特別是在航空、航天產(chǎn)品，減輕飛機(jī)、零部件等產(chǎn)品的重量是性能提升的關(guān)鍵因素。了解鑄造工藝和熱處理工藝的原理和過程，了解其的發(fā)展前景。通過實(shí)驗(yàn)深入了解鑄造和熱處理的工藝原理，清楚在生產(chǎn)過程中可能帶來的缺陷和不足，當(dāng)然也知道其優(yōu)點(diǎn)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，全面、正確的掌握砂型鑄造和熱處理的工藝的設(shè)計(jì)以及親手參與所有步驟的操作。 本文的研究目地與內(nèi)容由于 ZL205A 鋁合金具有很好的力學(xué)性能，因此，通過實(shí)驗(yàn)并且對(duì)該合金進(jìn)行觀察和測(cè)試具有很積極的作用，它能使我們能更充分的，更全面的，更客觀的了解和掌握ZL205A 鋁合金的組織成分，以及經(jīng)過砂型鑄造和熱處理工藝處理后的物理力學(xué)性能的改變。高強(qiáng)度鑄造合金是材料領(lǐng)域內(nèi)有著優(yōu)良性能的材料分支，與其他金屬材料相比，具有強(qiáng)度高，加強(qiáng)對(duì)該合金的研究與應(yīng)用，可以拓展合金的使用范圍，滿足人類在很多特殊領(lǐng)域，尖端科技滿上的要求。作為一種有色金屬，ZL205A 鋁合金是一種新型的合金材料，有著優(yōu)良的性能。金屬材料作為材料的一個(gè)重要分支，通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料三類。 heat treatment。 Aluminum alloy。對(duì)熱處理有了更深的認(rèn)識(shí)，通過分析得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從中可以看出通過熱處理，能夠獲得優(yōu)良的物理性能和更好的組織成份，提高產(chǎn)品的力學(xué)性能。獲得樣品后進(jìn)行打磨，再觀察其組織特征以及測(cè)量其力學(xué)性能。具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和利用價(jià)值。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目 ZL205A 鑄造鋁合金的熱處理和組織學(xué) 院 材料科學(xué)與工程專 業(yè) 材料物理 年 級(jí) 2022 級(jí)學(xué) 號(hào) 222022319012029姓 名 指 導(dǎo) 教 師 成 績 2022 年 5 月 6 日ZL205A 鑄造鋁合金的熱處理和組織1ZL205A 鑄造鋁合金的熱處理和組織摘 要：金屬合金材料如今在生活，科研，航空等已經(jīng)得到了越來越多的重視。其所體現(xiàn)出來的高性能有著巨大的優(yōu)勢(shì)，其成分使其具有高強(qiáng)度，輕質(zhì)化，塑性好等優(yōu)點(diǎn)。本文主要對(duì) ZL205A 鋁合金進(jìn)行了一定的工藝處理，包括砂型鑄造成型，熱處理。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，掌握了砂型鑄造的流程，觀察其組織。關(guān)鍵詞：ZL205A；鋁合金；鑄造；熱處理；組織西南大學(xué)本科畢業(yè)論文2The Heat Treatment and Microstructure of ZL205A Cast Aluminum AlloyAbstract: The metal alloy is playing a more and important role in normal life, research and aviation .It has a huge advantage for with the good performance and plete ponents so that it has high strength, plastic and so on. It has a high economic value. This paper will do some research about process on zl205a. Through the sand casting and heat treatment on the ZL205A aluminum alloy, we got the test sample to watch the features. During the whole experiment, we learned the procedure of the sand casting and had a better understanding of the heat treatment, and analyzing the data, we can find that we can get better physical performance and anizational ponents and improve the mechanical properties by heat treatment.Key words: ZL205A。 casting。 anizationZL205A 鑄造鋁合金的熱處理和組織1目 錄摘 要： ........................................................................................................1一、概 述 ....................................................................................................2 本文的研究目地與內(nèi)容 .....................................................................................................................................2二、ZL205A 的簡介 ...................................................................................3 ZL205A 的發(fā)展背景 .........................................................................................................................................3 ZL205A 合金的化學(xué)成分 .................................................................................................................................4三、 ZL205A 鑄造鋁合金的制備工藝 .....................................................4 ZL205A 鑄造鋁合金 ...........................