半固态za27齿轮类零件精密成形及耐磨性能的研究

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1、江苏大学硕士学住论文摘要本文将半固态成形技术应用于ZA27合金，采用电磁搅拌装置制备ZA27合金半固态浆料，研究不同搅拌参数对非枝晶组织的影响及其形成机理；通过帽形件、直齿圆柱齿轮件成形模具分别对ZA27合金进行液态模锻、电磁搅拌后半固态流变模锻等成形试验，研究成形工艺参数对其组织性能的影响，探讨了影响半固态金属浆料模锻成形质量的工艺因素及其在成形过程中的变形机制：分别对常规铸造、电磁搅拌后铸造、液态模锻、电磁搅拌后半固态模锻、二次搅拌后半固态模锻等不同成形工艺制备的ZA27合金进行硬度测试和摩擦磨损试验，研究其耐磨性能、磨损机理

2、与成形工艺方法的关系．结果表明：ZA27合金在电磁搅拌试验中，搅拌电流越大，晶粒越细小致密，搅拌时间短不足以打碎、圆整ZA27凝固时的先结晶组织，搅拌时间长，先结晶相易发生聚集长大，导致力学性能下降．搅拌时间10rain左右，ZA27合金的综合力学性能达到最佳。二次重熔搅拌的组织更为细化圆整，硬度以及耐磨性能最为优异。磨损表面形貌分析表明，ZA27合金在干摩擦条件下的磨损形式主要是犁削和粘着磨损。同时为了提高锻件的成形质量，对搅拌温度、搅拌时间、浇注温度、比压等工艺参数的选择进行了讨论．试验结果显示：液态模锻ZA27的机械性能优于

3、常规铸造以及电磁搅拌后铸造工艺的ZA27，半固态流变模锻使铸态晶粒细化，硬质点相分布均匀，减小了应力集中程度，使裂纹钝化，从而进一步提高了ZA27合金的耐磨性能。上述研究结果可为采用半固态模锻成形的工艺方法制造高内在质量、较高耐磨性、一定尺寸精度的齿轮类零件提供理论上的依据。关键词：ZA27合金，电磁搅拌，半固态模锻，耐磨性江苏大学硕士学位论文ABSTRACTInthisthesis，semi—solidformingtechnologyWasappliedinZA27alloy．ZA27senti—solidslurriesWa

4、Spreparedbyelectromagneticstirringsetting，theeffectofdifferentstirringparametersonnon-dendriticstructureanditsmechanismhavebeenstudied．Usinghat-shaped、orthopterouscolumngearwheelworkpieceformingmould，ZA27alloywereshapedinliquidstateforging、semi·solidforgingafterelectr

5、omagneticstirring．TheeffectofformingprocessparametersOnmicrostructureandmechanicalproperties、processparametersonformingqualitiesofsemi—solid："’slurriesbyforging、shapedmechanismofsemi·solidmetalhavebeendiscussed．Hardnesstestsandweartestswereusedonconventionalcasting、ca

6、stingafterelectromagneticstirring、liquidstateforging、semi-solidforgingafterelectromagneticstirring、semi—solidforgingaftertwicestirringZA27alloy，tostudytherelationofwearresistancepropeaies、abraSionmechanic,sanddifferentformingprocess．Resultsofexperimentsasfollows：Inele

7、ctromagneticstirringexperiment，crystalsareminutenessalongwiththeincreaseofelectriccurrent．Whenthestirringtimeisshort，itisdifficuRtobreakup、roundthemicrostmctureofearliercrystals．Whenthestirringtimeislong，earliercrystalsphaseiseasytoconglomerationandgrowup，itweakensthe

8、mechanicspropertiesofZA27alloy．Whenthestirringtimeisabout10min，mechanicspropertiesofZA27alloyisthebest．Insemi—solidforgingaf