高强高韧铝硅合金(A357)及工艺的研究可行性研究报告

高强高韧铝硅合金〔A357〕及工艺争论可行性争论报告一、选题的必要性产业政策及工程的意义产业政策：本工程所处技术领域为材料工艺。争论开发材料工艺，有利于促进我国制造业科技进步，增加企业竞争实力，符合我国产业政策，是国家大力扶持的技术领域。随着国民经济快速进展，部件轻量化和环保要求日益高涨，铸件越来越薄，这要求合金力学性能越来越高。为此，开发高强高韧合金材料是国内外重点进展方向。高强高韧铝硅合金A357具优良的铸造性能和力学性能而广泛用于航空、A357σ≥320MPa,延长率δ＞5%，但b3%.远不能满足航空、航天等行业A357能满足企业的产量与质量要求.为此，洪都集团等企业急需解决此技术问题。国内外进呈现状A357铸造铝硅合金由美国在20世纪50年月末研制而成。目前我国高强高韧ZL114A：6.5-7.5%Si、0.45-0.75%Mg、0.08-0.25%Ti、0.07%Be、0.2%Fe、0.1%CuAl.由于此合金的化学成分范围较宽，依据此成分，国内企业难于生产高性能、且质量稳定的合金铸件。基于这种现状，国内哈尔滨工业大学、北京航空航天材料所等近年致力A357Si、Mg用及其它强化元素的添加等缺乏系统的争论，尚不能满足于工业生产。α-Al+共晶〔α-Al+Si〕.就生产工艺而言，Siα-Al的进展方向。A357MgSiα-Al2析出，从而提高合金的性能。由于国内对固溶处理温度、淬火介质准时效温度、保温时间等对强化相MgSi析出、分布、颗粒大小的影响争论不深入，致使企业热2A357能满足性能要求。综上所述，国内外的争论者主要通过①优化合金成分；②改进生产工艺，提，表现为生产工艺不完善，有待深入争论。工程先进性对相关领域技术进步的推动作用A357σb≥320MPa,延长率δ＞5%A357艺水平上一台阶，性能到达国内外要求，转变省内洪都集团花巨资外购A357铸件的现状。另一方面，我省重稀土资源丰富。本工程承受重稀土钇对合金进展细化变质—--钇中间合金产业的产生，促进重稀土钇在铝合金中的推广应用，由此进一步提高铝合金的性能。工程目前进展状况AlSi7Mg0.30.2-0.3%Y〔AlSi7Mg0.320232，这为钇在A357洪都集团为提高该合金的力学性能进展了近半年的材料、工艺探究，积存了肯定的阅历。针对省内企业A357单位---南昌大学与工程协作单位---洪都集团联合成立了科研攻关小组，目前已完成工程查阅资料、前期试验数据的整理及原材料的预备工作，下一步将进入试验阶段。二、技术方案1、工程技术关键点或创点，工程完成时到达的技术水平A357A357〔如SiMgBeTi制高性能的A357合金化学成分。②的合金熔体处理工艺：拟承受钛〔硼、重稀土钇替代现有的钛、锶〔钠盐〕细化变质工艺，以提高对合金组织的细化变质效果：技术关键：①本争论以钛、硼作为细化剂细化基体晶粒，重稀土钇为变质剂变质〔固溶温度、保温时间、淬火温度、时效处理工艺〔时效温度、保温时间〕MgSi2的分布、大小间关系是提高合金性能的关键。工程完成时到达的技术水平:预期到达国内先进水平，填补省内空白，通过省级2-32、工程技术方案工程争论开发内容：①开发高性能的A357合金：通过试验优化A357合金的成安排比〔Si、Mg、Be、Ti，在此根底上，添加锆、重稀土钇等强化A357合金熔体处理工艺，提高对合金组织的细化变质效果：拟承受钛〔硼、重稀土钇替代现有的钛、锶〔钠盐〕、时效处理工艺〔时效温度、保温时间。生产技术、工艺流程：以纯铝、纯镁、Al-Be中间合金等为原材料。承受电阻炉、2 6进展固溶、时效处理。技术路线为：原材料----熔化----熔体处理〔精炼、细化变质〕----铸造成型 固溶、时效。试验方案：在上述工艺条件下，利用正交分析方法，配制不同成分的A357合金，Si、MgBeTi〔B、Y，同样通过组织分析与性能检测，猎取合理的热处理工艺。主要技术参数：本工程的主要技术参数为：合金化学成分，抗拉强度σ延长b、间。3、工程技术质量指标工程执行中华人民共和国航空航天部航空工业标准HB5480—91.6.5-7.5%Si、0.45-0.75%Mg、0.1%Mn、0.08-0.25%Ti、0.1%Zn、0.1%Cu、Fe≤0.2%Al.力学性能：抗拉强度σb

≥320MPa,延长率δ＞5%4、工程执行过程中各阶段目标2023.1----2023.6 料预备工作等2023.7---2023.12 A357处理工艺试验及样品加工、检测.2023.1---2023.6 A357理工艺的生产性试验.2023.7---2023.12 样品送检，预备鉴定材料并鉴定.5、工程经费预算状况本工程属国有大型企业材料工艺科技攻关，以解决生产中的技术难题，工程协作及工程应用单位---洪都集团有完善的试验、生产设施。所以，工程无需大投资，只需局部研制费用，便可取得良好的效果。表一.

序序数设备名称 规格型号 单位 号 量()1数显模块式温1200℃台20.40.8控仪2金属模具非标件20.250.5表二.序金额序金额使用时名 称 单位 数量号 (万元) 1开发费工程开发人员费0.52023原材料动力费22023检测费22023调研费12023查费0.22023技术询问费0.52023转让、合作费2设备费申请三项经费资申请三项经费资1.32023助设备：3试制费人员费0.52023.1原材料动力费22023.1检测费12023.14鉴定验收费12023.7三、工程实施支撑条件1本工程属产学研联合，技术来源于工程担当单位---南昌大学材料学院在铝第三方技术来源。工程来源于企业，并将效劳于企业。工程完成后，由洪都集团应用并推广。2工程的主要担当单位---南昌大学材料学院有较完备的水电设施及工程研制仪、大型金相显微镜、万能电子拉伸试验机、各种硬度仪、辉光直读光谱仪等。保本工程的执行。3、工程申请单位人才资源状况84450%.具体状况见下表：负责负责人主要参加人员姓名性别年龄职务职称学历所学专业现从事专业所在单位章爱生男43副教授、硕士铸造金属材料南昌大学材料学科主任学院教授级高甘奎男50级工程本科铸造铸造洪都集团公司师、总冶金师张萌女44教授博士金属材金属材料南昌大学材料学料院万里鹏男32工程师本科金属材金属材料洪都集团公司料李浩如男29工程师本科铸造铸造洪都集团公司张少英女42工程师本科铸造铸造洪都集团公司丁岩男37试验师本科冶金冶金南昌大学材料学院金属材南昌大学材料学周潘兵男金属材南昌大学材料学周潘兵男42副教授本科金属材料料 院〔教授级高级工程师、两位副教授、四位中级工程技术人员组成。组成人员长期在铸造、金属材料专业从事科研、生产工作，生疏工程的生产工艺和进展趋势，是一支高素养、精干的科研队伍。四、工程预期经济效益1、预期市场需求本工程属洪都集团急于解决的技术问题，工程完成后，由洪都集团直接在生产中应用。另一方面，正如前述，国内多数企业由于A357A357合金用量的越来越大，企业对A357内推广应用潜力很大。2A357国内外性能指标，具高附加值。以省内某大型企业现状为例，该企业每年外购某A357101间巨大。本工程实施后，该企业完全可以利用自身的工艺条件生产上述部件，仅这一部件便可盈利数百万元。所以本工程盈利水平高。3目前国内航空、航天、机械行业的企业大都具备生产A357条件，且有肯定的生产力量和供货要求，仅是受材质、工艺落后的制约。本工程实施后，通过严格掌握合金的化学成分，改进原有生产工艺，可使企业批量生产本工程的争论成果，无需设备等设施投入，实施风险小。五、工程估量社会效益、环境效益1A357阶，性能到达国内外要求，转变省内企业巨资高价外购A357补省内空白，有利于国家航空航天、军工、机械制造业的技术进步。2我省重稀土资源丰富。本工程承受重稀土钇对合金进展细化变质处理，有利于钇资源的开发利用。具体来讲，可带动铝—--钇中间合金产业的产生，促进重稀土钇在铝合金