船用螺旋槳鑄造造鋁合金研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文船用螺旋槳鑄造鋁合金研究Researchoncastingaluminumahoyofmarinepropeller學(xué)21005066完成El期：20135大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位淪文摘要隨著能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的日益加重，材料的輕量化越米越受到材料研究者的廣泛重視。船舶自身的輕量化是節(jié)能減排最有效、最直接的方式。船用螺旋槳_義是船舶上一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的動(dòng)力裝備部

2、件，主要通過(guò)鑄造手段生產(chǎn)，其制造工藝和技術(shù)方案的改變具有靈活性，因此，實(shí)現(xiàn)船舶輕量化可以首先從螺旋槳輕量化入手。Al。Cu合金具有室溫和高溫力學(xué)性能高、切削加工性能好、耐熱性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，可用于鑄造大型結(jié)構(gòu)件和受力構(gòu)件。但由于Al。Cu系合金結(jié)晶溫度范圍寬，以粥狀方式凝固，鑄造性能不好，如流動(dòng)性、抗熱裂性能及氣密性能差，在結(jié)晶njTb縮不良易產(chǎn)生縮松、夾渣、熱裂、偏析和針孔等鑄造缺陷，因此，改善A1Cu合金性能并努力拓展其應(yīng)用領(lǐng)域具有重

3、要意義。本文以典型的AICu系合金ZL205A為對(duì)象，研究了旋轉(zhuǎn)噴吹精煉工藝和稀土元素Gd對(duì)合金顯微組織和力學(xué)性能的影響。同時(shí)通過(guò)固溶時(shí)效熱處理工藝，來(lái)提高合金的力學(xué)性能。結(jié)果表明：通過(guò)旋轉(zhuǎn)噴吹精煉可明顯減少ZL205A合金的氣孑L和夾渣等鑄造缺陷，l司時(shí)又可以提高合金的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能。添加稀土元素Gd至ZL205A合金I—h可以細(xì)化ZL205A合金的鑄態(tài)顯微組織。當(dāng)Gd加入量為O03％時(shí)，晶粒得到一定程度的細(xì)化；加入量為0

4、06％1j1，細(xì)化效果最好；但當(dāng)加入過(guò)量的Gd后細(xì)化效果惡化，且組織中粗大的塊狀化合物明顯增多。稀土元素Gd能顯著提高鑄態(tài)和T6后ZL205A合金的力學(xué)性能，但隨著Gd添加量的增加，均呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)。當(dāng)Gd加入量為006％日j，合金的綜合力。字：性能最優(yōu)，鑄態(tài)時(shí)抗拉強(qiáng)度達(dá)到192MPa，伸長(zhǎng)率為111％；T6熱處理后抗拉強(qiáng)度為4211MPa，伸長(zhǎng)率為102％。微量稀土Gd可以起到凈化ZL205A的作用，并能顯著提高合金的流動(dòng)性。