A357鑄造合金具有出色的可鑄造性,耐腐蝕性,高強(qiáng)度重量比以及低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn),已成為航空航天和汽車工業(yè)中最流行的商用鋁合金之一。隨著科技的發(fā)展,需要通過(guò)各種途徑提高鑄造鋁合金的性能。在研究A357的鑄造合金力學(xué)性能時(shí),采用金屬型鑄造拉伸試樣獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是一種節(jié)省時(shí)間和成本的重要的方式。A357合金的力學(xué)性能既與氣孔有關(guān),也與其微觀組織有關(guān)。因此,對(duì)拉伸試樣金屬型進(jìn)行研究使拉伸試樣能夠準(zhǔn)確反映材料力學(xué)性能、優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)、對(duì)其進(jìn)行性能強(qiáng)化研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)以A357為原料,首先采用響應(yīng)面法建立預(yù)測(cè)模型并采用NSGA-II算法進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化確定金屬型澆注的工藝參數(shù),接著優(yōu)化了拉伸試樣金屬型模具,然后添加稀土Ce對(duì)A357鑄造合金進(jìn)行強(qiáng)化改善其微觀組織和力學(xué)性能。利用X射線熒光光譜儀、金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡及能譜儀、X射線衍射和電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等檢測(cè)方法,研究分析優(yōu)化后金屬型模具和添加稀土Ce強(qiáng)化后對(duì)合金微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:最優(yōu)的澆注工藝參數(shù)為澆注溫度695℃,模具溫度290℃,澆注時(shí)間8-9 s;改進(jìn)后模具能夠有效改善拉伸試樣的鑄造缺陷,提升力學(xué)性能,改進(jìn)模...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 選題背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金屬型模具及澆注工藝研究現(xiàn)狀
        1.2.2 鋁合金稀土強(qiáng)化研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 課題研究目的和意義
第2章 實(shí)驗(yàn)方法與裝置
    2.1 鋁合金成分的選擇
    2.2 試樣制備
        2.1.1 熔煉裝置
        2.1.2 合金的熔煉
    2.3 合金性能分析方法
        2.3.1 成分測(cè)定
        2.3.2 金相組織觀察
        2.3.3 掃描電鏡觀察
        2.3.4 X射線衍射分析
        2.3.5 拉伸試樣的制備
    2.4 模擬軟件
        2.4.1 模擬流程
        2.4.2 幾何模型的導(dǎo)入和網(wǎng)格生成
        2.4.3 參數(shù)設(shè)置
第3章 基于響應(yīng)面法的工藝參數(shù)預(yù)測(cè)模型
    3.1 響應(yīng)面法的原理
    3.2 實(shí)驗(yàn)方案
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 等效粒徑分析
        3.3.2 平均形狀因子分析
        3.3.3 空隙體積分析
    3.4 預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的比較
    3.5 本章小結(jié)
第4章 工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化及模具改進(jìn)分析
    4.1 多目標(biāo)優(yōu)化模型
        4.1.1 NSGA-Ⅱ優(yōu)化算法
        4.1.2 工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化模型建立
    4.2 優(yōu)化結(jié)果顯示
    4.3 優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證
        4.3.1 有限元結(jié)果驗(yàn)證
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證
    4.4 模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)后對(duì)比分析
        4.4.1 金屬型模具設(shè)計(jì)
        4.4.2 數(shù)值模擬設(shè)置
        4.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果
        4.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 Ce對(duì)A357合金組織和力學(xué)性能的影響
    5.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    5.2 稀土Ce對(duì)初生α-Al相晶粒的影響
    5.3 稀土Ce對(duì)共晶Si形態(tài)的影響
    5.4 稀土Ce對(duì)力學(xué)性能的影響
    5.5 稀土Ce對(duì)斷口形貌的影響
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
作者簡(jiǎn)介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3870748