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铝合金在不同铸造工艺下的特点

更新时间: 2024-10-26 10:04:14  查看次数: 119    
TRSC样品的屈服强度(96MPa)和3DSP样品(95MPa)差不多,没有明显下降的趋势,这主要是因为屈服强度对气孔缺陷的敏感程度比抗拉强度和伸长率低,所以没受到明显影响。合金经过T6热处理后,因为基体里析出了纳米尺寸的析出相Mg2Si,它的屈服强度和抗拉强度大幅提升,伸长率明显下降。因为有孔洞的影响,3DSP样品的T6态拉伸性能还是比TRSC样品略低一点。要注意的是,本章用3DSP做的A356 - T6铸件的抗拉强度达到了225MPa,从实用角度看,已经满足工业砂铸对抗拉强度的应用要求(225MPa)了。3DSP样品和TRSC样品的断口都是由很多不规则的解理面和极少的韧窝组成,呈现出典型的准解理断裂特征。这种特征主要和合金组织里粗大的共晶硅相和含Fe相有关,裂纹会先从这些又硬又脆的相开始产生。
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3DSP样品的表面粗糙度比TRSC样品低。这是因为砂型3D打印是通过数字模型控制铺砂系统来做铸型,成形精度高,砂型表面质量好;传统树脂砂铸型是通过翻砂、压实和捣平操作来做的,成形精度比3D打印铸型低,所以3DSP样品的表面粗糙度低于TRSC样品。以传统树脂砂铸造工艺做参照,重点研究了用3D打印砂型铸造和传统树脂砂铸造做的A356铝合金样品的微观组织和力学性能,揭示了3D打印砂型铸造和传统树脂砂铸造的工艺特点与区别,得到以下主要结论:用3D打印砂型铸造和传统树脂砂铸造做的A356铝合金组织主要由α - Al枝晶和(α - Al + β - Si)共晶组成;含Fe相是π - Fe和β - Fe;当原砂材料和砂型形状一样时,3DSP样品和TRSC样品的二次枝晶臂间距(SDAS)、共晶硅形貌和尺寸以及含Fe相种类和形貌都没明显差异,在这方面3D打印砂型铸造已经能和应用成熟的传统树脂砂铸造相比了。不管是3DSP样品还是TRSC样品,合金组织里都有一定程度的气孔缺陷,这和树脂砂高温发气有关;受逐层堆积、没有压实操作这个工作原理限制,砂型3D打印现阶段的标准打印工艺粘结剂添加量更高,所以和应用成熟的传统树脂砂相比,3DSP砂型发气量更高,这导致3DSP样品的气孔率比TRSC样品略高。