Indirekte Quetschguss-Zalsi7mg-Legierungstrennwände für Minengranaten

【Forschungshighlights】

In diesem Projekt wurde die selbst entwickelte multifunktionale Flüssigkeitsformungsmaschine Shp34-500a zur Versuchsproduktion von Trennwänden aus Zalsi7mg-Aluminiumlegierung für Minengehäuse verwendet und der Einfluss des indirekten Strangpressverfahrens auf die Struktur und Eigenschaften von Aluminiumlegierungsgussteilen untersucht. Der Hauptzweck besteht darin, eine Beziehung zwischen Prozess und Struktur und Leistung des indirekten Pressgussverfahrens zu etablieren, den Vorbereitungsprozess, die Gussstruktur und die Leistung des indirekten Pressgusses zu erforschen und die kontrollierbare Vorbereitung von Gussteilen aus Hochleistungs-Strangpress-Aluminiumlegierungen zu realisieren.

【Forschungsvorschlag】

Das Testmaterial ist eine Zalsi7mg-Aluminiumlegierung, und die Ergebnisse der Zusammensetzungsanalyse des Direktablesungsspektrometers sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Separatorgussteile aus Aluminiumlegierung wurden versuchsweise mit der multifunktionalen Flüssigkeitsformungsmaschine Shp34-500a hergestellt. Das Formmaterial ist H13-Stahl. Nach der Materialvorbereitung, dem Schmelzen, dem Vorwärmen der Form, dem Gießen, der indirekten Extrusion und anderen Prozessen wird schließlich der Trennguss aus Aluminiumlegierung hergestellt. Das Prozessroutendiagramm ist in Abbildung 2 dargestellt.
 

Die Struktur der Extrusionsdüse ist in Abbildung 2 dargestellt. Heizen Sie die Düse mit einem Formtemperaturregler vor und stellen Sie die Temperatur auf 260 °C ein; Geben Sie den Zalsi7mg-Aluminiumbarren in den vorgeheizten Tiegel. Nachdem die Zalsi7mg-Aluminiumlegierung geschmolzen ist, verwenden Sie Hexachlorethan zum Raffinieren und Entgasen, stehen Sie still und entfernen Sie die Schlacke. Verwenden Sie ein Thermoelement, um die Temperatur der Schmelze zu messen und das Gießen vorzubereiten. Starten Sie die multifunktionale Flüssigkeitsformmaschine, um zu testen, ob der Schieber und der obere Zylinder normal laufen, und öffnen Sie die Form, um das Gießen vorzubereiten. Nachdem die Schmelze die vorgegebene Temperatur erreicht hat, nehmen Sie den Tiegel heraus und beginnen Sie mit dem Gießen. Nachdem Sie die Form geschlossen und den Druck aufrechterhalten haben, öffnen Sie die Form, um die Teile aufzunehmen, und beginnen Sie mit dem nächsten Gießen.


1 SupAnschlusssäule, 2 Kausche-Rückplatte, 3 Formbasis, 4 Kausche, 5 Stempelformsatz, 6 Stempel 7 Lagerblock, 8 Matrizensatz, 9 Materialzylinder, 10 Schubstange, 11 Druckkopf, 12 Torsatz, 13 Matrize, 14 Gussteil, 15 Führungspfosten, 16 Führungshülse, 17 Befestigungsbolzen, 18 Kausche-Befestigungsplatte, 19 Rückführungspfosten

Die Parameter des Extrusionsgussprozesses sind in Tabelle 1 aufgeführt. Durch Steuerung der Variablenmethode wird diese in drei Zeiten unterteilt, und die Variablen sind abwechselnd Gießtemperatur, spezifischer Druck und Druckhaltezeit, und die Formtemperatur wird auf 260 °C eingestellt.

Die unter verschiedenen Verfahren hergestellten Proben wurden durch Drahtschneiden in regelmäßige Formen verarbeitet, die Mikrostruktur im Gusszustand wurde beobachtet und die Proben, die der besten Mikrostruktur entsprachen, wurden für die Lösungsbehandlung bei 535 °C × 6 Stunden (t6) ausgewählt. Es wird eine Abschreckung durchgeführt, wobei die Abschreckzeit 10 S nicht überschreitet. Anschließend wird eine Alterungsbehandlung bei 185 °C × 6 Stunden durchgeführt und anschließend luftgekühlt.

Aus dem Gusskörper wurden Proben entnommen, die Guss- und T6-Proben wurden in Standardzugproben umgewandelt und der Durchschnittswert von drei Proben wurde für die Proben unter jedem Prozessparameter ermittelt. Die Zugproben sind in Abbildung 3 dargestellt. Zugversuche bei Raumtemperatur wurden auf einer mikrocomputergesteuerten elektronischen Universalprüfmaschine Cmt5105 mit einer Belastungsgeschwindigkeit von 1,0 mm/min durchgeführt. Der Vickers-Härtetest wurde mit einem automatischen digitalen Mikrohärteprüfer Tmhvs-1000 unter einer Last von 500 N für 15 Sekunden durchgeführt. Das Rasterelektronenmikroskop wird verwendet, um die Bruchmorphologie der Proben in verschiedenen Zuständen zu scannen, und die metallografische Struktur, das mikroskopische Erscheinungsbild und die mechanischen Eigenschaften der Proben in verschiedenen Verarbeitungszuständen werden analysiert.


 

Abbildung 4 zeigt die Mikrostruktur von Zalsi7mg-Aluminiumlegierungen beim Strangpressen bei Gießtemperaturen von 700, 720 bzw. 740 °C. Es ist zu erkennen, dass die graue Phase die -al-Primärphase ist, die in dendritischer Form verteilt ist, und dass das eutektische Si in den Korngrenzen der Dendriten verteilt ist und schwarz ist. Mit steigender Gießtemperatur nimmt die durchschnittliche Korngröße (gs) allmählich zu.
 

(a) 700 °C (b) 720 °C (c) 740 °C

Abb.4 Mikrostruktur der Zalsi7mg-Aluminiumlegierung bei verschiedenen Gießtemperaturen

Abbildung 5 zeigt die Mikrostruktur von Zalsi7mg-Aluminiumlegierungsgussteilen, wenn der spezifische Druck 110, 120 und 130 MPa beträgt. Es ist ersichtlich, dass die durchschnittliche Korngröße bei 110 MPa 39,1 µm beträgt und die -al-Phase hauptsächlich in Form gleichachsiger Kristalle vorliegt. Mit zunehmendem Druck nehmen die Rosettenkörner bei 130 MPa deutlich zu, wie in Abbildung 5b dargestellt, und die durchschnittliche Korngröße sinkt auf 34,2 µm.
 

(a) 110 MPa (b) 120 MPa (c) 130 MPa

Abb. 5 Mikrostruktur der Zalsi7mg-Aluminiumlegierung unter unterschiedlichem Extrusionsdruck

Abbildung 6 zeigt die Mikrostruktur von Z