Particiones de aleación de Zalsi7mg de fundición indirecta para conchas de mina

【Aspectos destacados de la investigación】

En este proyecto, se utilizó la máquina formadora de líquidos multifuncional Shp34-500a de desarrollo propio para probar la producción de particiones de aleación de aluminio Zalsi7mg para depósitos de minas, y se estudió la influencia del proceso de fundición por extrusión indirecta en la estructura y propiedades de las piezas fundidas de aleación de aluminio. el objetivo principal es establecer la relación entre el proceso de fundición por compresión indirecta, la estructura y el rendimiento, investigar el proceso de preparación de la fundición por compresión indirecta, la estructura y el rendimiento de la fundición, y realizar la preparación controlable de piezas fundidas de aleación de aluminio para extrusión de alto rendimiento.

【Propuesta de investigación】

El material de prueba es una aleación de aluminio Zalsi7mg y los resultados del análisis de composición del espectrómetro de lectura directa se muestran en la Tabla 1.

Las piezas fundidas del separador de aleación de aluminio se produjeron en prueba mediante una máquina formadora de líquidos multifuncional Shp34-500a. el material del molde es acero H13. Después de la preparación del material, la fundición, el precalentamiento del molde, el vertido, la extrusión indirecta y otros procesos, finalmente se produce la fundición de partición de aleación de aluminio. El diagrama de ruta del proceso se muestra en la Figura 2.
 

La estructura del troquel de extrusión se muestra en la Figura 2. Precaliente el troquel con un controlador de temperatura del molde y ajuste la temperatura a 260 °C; Coloque el lingote de aluminio Zalsi7mg en el crisol precalentado; Después de derretir la aleación de aluminio Zalsi7mg, use hexacloroetano para refinar y desgasificar, permanecer quieto y eliminar la escoria. Utilice un termopar para medir la temperatura del derretimiento y prepararse para el vertido; Inicie la máquina de moldeo de líquidos multifuncional para probar si el control deslizante y el cilindro superior funcionan normalmente y abra el molde para prepararse para el vertido; Después de que la masa fundida alcance la temperatura predeterminada, saque el crisol y comience a verter; Después de cerrar el molde y mantener la presión, abra el molde para recoger las piezas y comience el siguiente vertido.


1 sorbocolumna de puerto, 2 placa posterior del dedal, 3 base del molde, 4 dedal, 5 juego de moldes de punzón, 6 punzón 7 bloque de cojinete, 8 juego de matrices, 9 cilindro de material, 10 varilla de empuje, 11 cabezal de presión, 12 juego de compuertas, 13 matriz, 14 fundición, 15 poste guía, 16 manguito guía, 17 perno de fijación, 18 placa de fijación del dedal, 19 poste guía de retorno

Los parámetros del proceso de fundición por extrusión se muestran en la Tabla 1. Al controlar el método variable, se divide en tres tiempos, y las variables son la temperatura de vertido, la presión específica y el tiempo de mantenimiento de la presión por turno, y la temperatura del molde se establece en 260 °C.

Las muestras preparadas bajo diferentes procesos se procesaron en formas regulares mediante corte de alambre, se observó la microestructura fundida y se seleccionaron las muestras correspondientes a la mejor microestructura para el tratamiento con solución a 535 ℃ × 6 H (t6). Se lleva a cabo el enfriamiento, y el tiempo de enfriamiento no excede los 10 S, y luego se lleva a cabo el tratamiento de envejecimiento a 185 ℃ × 6 H y luego se enfría con aire.

Se tomaron muestras del cuerpo de fundición, y las muestras as-cast y T6 se convirtieron en muestras de tracción estándar, y se tomó el valor promedio de 3 muestras para las muestras bajo cada parámetro del proceso. las muestras de tracción se muestran en la Figura 3. Las pruebas de tracción a temperatura ambiente se llevaron a cabo en una máquina de prueba universal electrónica controlada por microcomputadora Cmt5105 con una velocidad de carga de 1,0 mm/min. la prueba de dureza Vickers se realizó con un probador de microdureza digital automático Tmhvs-1000 bajo una carga de 500 N durante 15 S. el microscopio electrónico de barrido se utiliza para escanear la morfología de la fractura de las muestras en diferentes estados y se analizan la estructura metalográfica, la apariencia microscópica y las propiedades mecánicas de las muestras en diferentes estados de procesamiento.


 

La Figura 4 muestra la microestructura de la fundición por extrusión de aleaciones de aluminio Zalsi7mg a temperaturas de vertido de 700, 720 y 740 °C, respectivamente. Se puede observar que la fase gris es la fase primaria -al, que se distribuye en forma dendrítica, y el Si eutéctico se distribuye en los límites de los granos de las dendritas y es negro. A medida que aumenta la temperatura de vertido, el tamaño medio de grano (gs) aumenta gradualmente.
 

(a) 700°c (b) 720°c (c) 740°c

Fig.4 Microestructura de la aleación de aluminio Zalsi7mg a diferentes temperaturas de vertido

La Figura 5 muestra la microestructura de las piezas fundidas de aleación de aluminio Zalsi7mg cuando la presión específica es 110, 120 y 130 Mpa. Se puede ver que el tamaño medio de grano es de 39,1 µm a 110 Mpa, y la fase -al existe principalmente en forma de cristales equiaxiales. A medida que aumenta la presión, los granos de roseta aumentan significativamente a 130 Mpa, como se muestra en la Figura 5b, y el tamaño promedio de grano disminuye a 34,2 µm.
 

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

Fig.5 Microestructura de la aleación de aluminio Zalsi7mg bajo diferentes presiones de extrusión

La Figura 6 muestra la microestructura de Z.