【正文】
合金的導熱系數(shù)與溫度之間的關系可以看出,在溫度大于1400℃%%Al8%Nb合金的導熱系數(shù)大,導熱系數(shù)越大,則保溫效果越差。%Al合金的導熱系數(shù)與溫度之間的關系%Al8%Nb合金的粘度與溫度之間的關系圖313 .%Al合金的粘度與密度之間的關系 總體來說,加Nb的TiAl基合金整體性能比不加Nb的TiAl基合金性能要好。為了探究澆鑄溫度對鑄造成型的全過程的影響,換熱系數(shù)為1000w/m2k,鑄型溫度初步選取600℃。以下對模擬后的可視化結果進行分析。當澆鑄溫度較高時,很明顯,澆口部位計較寬,薄板在后期凝固時能夠得到澆口部位合金液的補縮。從此可以看出,并不是澆鑄溫度越高越好,應選擇更好澆鑄溫度。當澆鑄溫度為1550℃和1575℃時,薄板只有中部凝固分數(shù)比較小,其余基本完全凝固,并且面積也不是很大,而澆鑄溫度為1600℃和1625℃很明顯薄板中部凝固分數(shù)比較小的面積明顯較前兩種大,尤其是澆鑄溫度為1625℃時,中部還有一大片凝固分數(shù)非常小的區(qū)域,很明顯在后期凝固過程中,交口處合金液得不到補縮,四周凝固收縮,就會造成應力就非常大,由圖也可以明顯的反映出來,在下方有黃色區(qū)域,由對比卡可知,此處應力更大。從縮松、縮孔出現(xiàn)的位置可以與上面的凝固分數(shù)圖聯(lián)系起來,縮松、縮孔主要出現(xiàn)在凝固分數(shù)比較低的部位,由于后期凝固而又得不到合金液的補縮,就造成了縮松、縮孔。本次選取的工藝參數(shù)為澆鑄溫度為1550℃,換熱系數(shù)為1000 w/m2k,鑄型溫度分別為600℃、400℃、200℃和0℃進行對比分析,從中選取一個比較好的鑄型溫度。對應的縮松、縮孔面積理論上應該減小。理想中的冷卻趨勢是從底部逐漸凝固,澆口部位最后凝固,如果這樣的話,合金液在凝固過程中就能得到補縮,縮松、縮孔將減少。從此可以看出,并不是鑄型溫度越高越好,應選擇更加合適的鑄型溫度。當鑄型溫度為400℃時,從凝固分數(shù)圖中可以很明顯的看到澆口部位基本快要凝固,而薄板中還有很大面積凝固分數(shù)比較小,后期凝固時得不到合金液的補縮,就會造成薄板件中應力比較大。雖然鑄型溫度為200℃和0℃時凝固分數(shù)比較小的部位面積比較大,但是這些部位都處于澆口部位,而澆口部位尚未凝固,這些區(qū)域在后期凝固過程中就會得到合金液的補縮,應力相對比較小。鑄型溫度為0℃時,縮松、縮孔比較分散,雖然面積不大,但對薄板件的整體性能會有很大影響。 本次選取的工藝參數(shù)為澆鑄溫度為1550℃,換熱系數(shù)為1000 w/m2k,鑄型溫度分別200℃,從中選取一個比較好的澆鑄速度。c)b)a) ,澆鑄速度a) 、b) 、d)c)b)a) ,澆鑄速度a) 、b) 、d)c)b)a) 、縮孔圖,澆鑄速度a) 、b) 、d)對澆鑄速度對充型的影響進行分析,從圖321凝固分數(shù)圖可看出隨著澆鑄速度越來越小,凝固分數(shù)小的區(qū)域越來越小,并且還越趨近與澆口部位,這種趨勢使得凝固分數(shù)較小區(qū)域在后期凝固時等及時得到澆口部位合金液的補縮,縮松、縮孔缺陷得到減小。由圖323縮松、縮孔圖可知,、縮孔缺陷最小,而且處于薄板頂部。理論上澆鑄溫度越高,合金液流動性越強,雖然有利于充型,但澆鑄溫度太高,會造成粘砂,縮松、縮孔,熱烈,局部氧化,反應氣孔偏多等危害。由圖316可以清楚的看出當澆鑄溫度為1625℃時,明顯縮松、縮孔面積比較大,與理論相符合;鑄型溫度越高,保溫效果越好,越有利于充型,但鑄型溫度過高,會造成組織粗大,組織韌性、塑性越低,對材料的性能不利,鑄型溫度過低,則保溫效果不好,凝固速度變快,會造成澆不足,縮松、縮孔等缺陷;澆鑄速度越快,越有利于充型,但會造成沖砂,澆鑄時出現(xiàn)紊流等,澆鑄速度過慢,造成澆不足等缺陷。由圖3131321凝固分數(shù)圖可以看出,同一時刻的凝固分數(shù),薄板下部凝固分數(shù)比較高,上部凝固分數(shù)比較低,從側面可以反映出,金屬液在凝固過程中,薄板下部首先凝固,隨后上部才凝固,也可以反映出,下部凝固速度快,上部凝固速度慢。 從圖324可以看出,薄板上部組織比較粗大,片層間距也比較大。組織越粗大,相應的晶粒越大。所以組織粗大會使得材料的強度、塑性及韌性降低,從而使得材料的性能不好。組織越細小,晶粒則越小,單位體積的晶粒數(shù)越多,當材料收到一定作用力時分配到各晶粒的力就越小,組織性能就越好。在連續(xù)冷卻情況下,冷卻速度越大,則過冷度越大,而理論上過冷度越大,鑄件的晶粒越小。(2) 變質處理也稱調質處理:即在金屬液結晶前,向金屬液中加入某些物質(稱為變質劑),這些物質將分散在金屬液中,形成大量的非自發(fā)形核界面,或起阻礙晶體長大的作用,從而使得晶粒組織比較小,這種細化晶粒的方法,稱為變質處理。金屬液在結晶時,如果施加外力,就會增加鑄型中金屬液的運動,就會造成枝晶破碎,而破碎后的晶塊又充當晶核作用,金屬液就再在破碎后的晶塊上結晶,從而使得晶核變多,晶粒變小。當在距離薄板底部15mm到27mm這段距離時,片層間距增長率最大,并且成直線式上升。圖327為晶粒尺寸與晶粒距離薄板底部距離的大小的圖??偨Y,從圖32圖32圖326和圖327這四幅圖很容易看出,晶粒尺寸隨著組織距離薄板底部的距離增大而普遍增大,片層間距也隨著組織距離薄板底部的距離增大而普遍增大。這是我們從圖可以直觀的看出來的。致謝畢業(yè)設計已經(jīng)接近了尾聲,這也意味著我的大學生活就要結束了,大學生活一晃而過,回首走過的歲月,心中倍感充實,當我寫完這篇畢業(yè)論文的時候,有一種如釋重負的感覺,感慨良多。首先,我要特別感謝我的指導老師葉喜蔥老師老師。在這個過程中葉喜蔥老師給了我很大的的幫助,沒有他的盡心指導,我也不會順利完成這次設計。葉老師平日里工作繁多,但我做畢業(yè)設計的每個階段,從外文翻譯到開題報告,至到論文選題,中期論文的修改,后期論文格式調整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導。這幾個月以來,葉老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導,同時還在思想給我以無微不至的關懷,在此謹向葉老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。其次,還要感謝這四年來教我知識的每位老師們,畢業(yè)論文能夠順利完成,你們也都有很大的功勞。最后,要向這四年大學生活期間所有幫助過我的同學們以及各位朋友們說一聲謝謝。寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學習的過程,在做畢業(yè)論文的過程中,通過查看文獻,查找資料,讓我對澆鑄整個過程有了更深刻、更系統(tǒng)的了解,尤其對澆鑄過程中的澆注溫度、澆鑄速度和鑄型溫度對澆鑄件的影響更深刻。畢業(yè)論文的完成,同樣也意味著新、生活的開始。參考文獻[1] [M].北京:化學工業(yè)出版社,2006.[2] 蔡啟舟,王立世,[J].特種鑄造及有色合金,2003(3):3335.[3] MORDIKE B L,EBERT propertiesapplications potential[J]. .,2001,A302:3745.[4] K. Liu, Y. C. Ma, M. Gao. Single Step Centrifugal Casting TiAl Automotive Valves. Intermetallics. 2005,13(9):925~928 [5] A Choudhury, M Blum. Economical Production of TitaniumAluminide Automotive Valves using Cold Wall Induction Melting and Centrifugal Casting in A Permanent Mold Vacuum. Proceedings of the 13th International Vacuum Congress and the 9th International Conference on Solid Surfaces 1996, 47(6~8): 829~831[6] 唐兆麟,王福會.金屬學報,1997,(10):1028~1033Cr對TiAl金屬間化合物抗循環(huán)氧化性能的影響[J].盡我所知,除文中特別加以標注和致謝的地方外,不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果,也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。作 者 簽 名: 日 期: 指導教師簽名: 日 期: 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計(論文)的規(guī)定,即:按照學校要求提交畢業(yè)設計(論文)的印刷本和電子版本;學校有權保存畢業(yè)設計(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務;學??梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文;在不以贏利為目的前提下,學??梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。作者簽名: 日期: 年 月 日導師簽名: 日期: 年 月 日注 意 事 項(論文)的內(nèi)容包括:1)封面(按教務處制定的標準封面格式制作)2)原創(chuàng)性聲明3)中文摘要(300字左右)、關鍵詞4)外文摘要、關鍵詞 5)目次頁(附件不統(tǒng)一編入)6)論文主體部分:引言(或緒論)、正文、結論7)參考文獻8)致謝9)附錄(對論文支持必要時):理工類設計(論文)正文字數(shù)不少于1萬字(不包括圖紙、程序清單等)。、圖表要求:1)文字通順,語言流暢,書寫字跡工整,打印字體及大小符合要求,無錯別字,不準請他人代寫2)工程設計類題目的圖紙,要求部分用尺規(guī)繪制,部分用計算機繪制,所有圖紙應符合國家技術標