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100000 KN 大型 卧式 压铸机 液压 系统 设计 说明书 CAD

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材料科学与工程HPDC Mg-Al合金的表面发展文章信息：文章历史：收到2013年1月18日收到修改形式2013年5月32013年5月接受6网上2013年5月18日关键词：镁铝合金高压压铸晶粒尺寸集肤效应外部凝固的颗粒AZ91合金摘要横截面硬度映射为七个铸于形拉伸试样高压压铸二进制镁铝合金而生产，其中Al含量范围从0.47%至11.6%。柔软与差异化的核心区域，显然是大量外部凝固的颗粒仅适用于浓度高于约4质量的Al。这些合金的表层随着铝浓度的增加而呈现出越来越多斑片状不均匀的硬度和深度。 SEM观察表明，外部凝固的颗粒是随机分布在多个浓缩合金表面的周围，不像精简合金那样被优先离析到核心区域。精简合金茎表层上ESGs的缺失起源于凝固时渗透性较差的模糊区。1 介绍由于在枪套冷室部分凝固融化形成高压压铸(HPDC)的过程1,2，液体是插入到模腔高达20%固体部分外部凝固的颗粒(esg)。颗粒(esg)是迁移到模腔中心受剪切流影响相对较大的颗粒，尤其是当横截面的几何形状很简单(2,4 - 6)的时候。颗粒(esg)向中心的隔离也保证了体积分数共晶是靠近表层。总的结果是两个在铸件截面高度分化的地区8日至13日:表层细晶粒微观结构和更高的完整性和硬度,通常称为皮肤,和粗粒微结构区、弱和较低的完整或核心。在塑料截面需要一个强大的相互交互产生,表层施加一个弹性约束软核心完全塑性的发作在后者(14、15)。 最近的一项研究相似的合金共晶分数但不同的凝固行为表明，颗粒微光结构的表层在很大程度上取决于核心的特殊合金的凝固动力学系统6。当凝固范围扩大，更多的渗入糊状区域分离液体和固体，表层和核心之间的差异没那么明显、表层更加不均、糊状区更狭窄和不透水。可以预期的是在合金体系的Mg-Al溶质应该会出现非常的可溶性和许多这样的影响。 因此本研究旨在描述颗粒微观结构的表层和一系列二进制的核心区域HPDC Mg-Al合金。覆盖整个显微硬度映射铸造拉伸断面标本,类似用于目前作者的早期作品(6日14日至17日)被用来描述表层的局部强度和核心特征。计算基于Scheil-Gulliver方程(18)被用来联接表层的颗粒微观结构的细节和每个合金的凝固动力学的核心。为简单起见,现在工作是基于圆柱形标本,和一个类似文献19讨论相同的合金基于矩形标本的产生行为。这两项研究的结论是有效的几何。2. 材料和实验细节7二元合金,与Al内容表1中给出使用250 T冷室HPDC气压。更详细的铸造参数可以在参考资料13中找到。这项研究是使用铸造圆柱截面,骨头形状拉伸试样标距长度尺寸直径5.75毫米,长度30毫米。横断面样本切割未变形的测量长度的标本和抛光到0.05毫米硅胶硬度测量。样品的扫描电镜观察也蚀刻与乙二醇为15秒。使用一个自动化的维氏显微硬度是映射显微硬度测试,负载50 gmf和保压时间12秒。根据ASTM E384-07标准,至少2.5倍压痕对角线(预定大约40m)必须单独的相邻压痕或远离铸造表面,因此最小距离大约100 mm 铸件表面。核心(1050毫米的表面)间距是增加到150 mm。显微硬度地图使用商业软件包创建(冲浪)。 显微结构的分析是在相同的标本用于显微硬度映射;护理是确保表面用于显微镜是附近一个用于映射。标距长度的最集中的合金在三个独立的标本被切割位置和每个部分microhardness-mapped评估结果的一致性。只有细微的差别。3.结果3.1 微观结构图1说明了改变了铝含量对颗粒和共晶组织。虽然颗粒(esg)分散存在，统一组织在整个截面主要由(Mg)中可观察到颗粒稀合金(图1,Mg - 0.47质量% Al),而集中的(图1 b和c,Mg - 4.37和11.6毫克-质量% Al)表面附近的罚款在凝固主要(Mg)颗粒微观结构占了主要地位,核心的颗粒(esg)成为主流。颗粒微观结构对矩形截面样本相同的合金已经发表在其他地方(14、15、19)。表层的溶质对微观结构的影响和核心通常是相似的两个几何图形(持平或圆柱),虽然由于径向对称的凝固过程中定义的皮肤出现更好的标本。散布在铸件表层附近的颗粒(esg的数量显然是更多的在11.6 %铝合金(图1 c)比4.37 %铝合金(图1 b)。比较所有的颗粒微结构的合金使用的图像像图1显示一个单调增加皮肤区域的颗粒(esg的溶质浓度高于4质量%。除了小细节相关的对称,相同的矩形中可观察到样本(见参考。15)。3.2显微硬度的映射图2 g显示了合金的显微硬度标本的地映射研究。由于AL含量小于2%(图2得了)，硬度图和整个截面相对平衡，除了几个基点的硬度值与局部微孔率相对较低。表层和核心之间的相对分化成为明显的溶质浓度增加4.37%d-g以上 (图2)。图3表现得更明显,硬度的点位于给定距离的中心截面平均和策划作为归一化径向距离的函数。稀释合金越多,0.47 - -1.82 % Al合金表现出相当平坦曲线;AL含量4.37 %的表层和核心区域之间的区别是什么?20高压,增加40高压最集中的合金。4.讨论颗粒微观结构和溶质内容: 从参考资料re-plotted13中可以进行样品的平均晶粒尺寸的矩形横截面合金的研究,在图4中,最初的降低溶质含量对表层和核心区域。为浓度高于4 %,核心的平均晶粒尺寸表现出明显的上升将逐步增加颗粒(esg)的相对比例,其次是缓慢减少。的微观结构的圆柱形遵循相同的标本在图1中模式,因为显而易见。从图4的数据预期13,不同的核心和表层区域应该形成至少4%合金。这确实是在映射图2和图3的硬度的概要文件。表层和核心之间的分化,以及皮肤的均匀性,因此确定,原则上,分布的颗粒(esg)。凝固的作用动力学的发展颗粒微观结构和相对分化，接下来将讨论之间的皮肤和核心。1固化动力学和皮肤层:最近的研究6两毫克Mg-RE合金和Al合金表明,隔离的颗粒(esg)核心是更加完整,即。,表层上的分散存在的颗粒(esg)表层减少,表层地区粮食微观结构更均匀,与更高的合金固体分数每给定温度下降的变化。图5显示了固体部分的功能下降温度低于熔点的温度下,合金的本研究参考加上Mg-RE合金6。更集中的浅曲线合金暗示他们凝固前相对模糊,也就是说,糊状区附近更渗透液体。这意味着颗粒(esg)更有可能被困在一个扩展和更开放的糊状区,2和增加表层区域的分散的颗粒(esg)。少集中合金,陡峭的曲线意味着更少的透水糊状区;更大幅定义凝固前将大多数的颗粒(esg),(当前即为超过4%。的合金),远离表层。总的结果是一个更加统一的颗粒的表层区域精简合金微观结构,预测颗粒微观结构匹配的图1 b和c。在图6中一行硬度沿边缘研究的标本用于显示不均匀的表层确实增加溶质的内容。这一结论进一步支持的标准差如表2中列出。5.结论粮食皮肤层的显微组织和硬度研究圆柱形的铸造拉伸标本七二进制Mg-Al合金、构图从0.47到11.6质量%。(1)越稀合金(Alo4质量%)几乎没有表现出任何皮肤层。明显、困难、皮肤出现在4 %以上,很大程度上是由于平均晶粒尺寸的增加产生的核心区域的外部凝固颗粒(esg)。(2)显微硬度映射显示表层通常是不完整的,不均匀的,不对称。表层和核心之间的分化程度,以及皮肤的不均匀,随铝浓度。（3）皮