哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）I摘要鋁及其合金是有色金屬中用途較廣的輕金屬之一，具有高的比強(qiáng)度、比剛度、塑性好、導(dǎo)電與導(dǎo)熱性好、且具有較好耐蝕性，是制造航天和航空裝備的理想材料。近些年來，由于軍工和民用工業(yè)現(xiàn)代化和輕量化的需要以及鋁合金自身的特點，以鋁代鋼的要求日益迫切，鋁合金已成了各個工業(yè)部門機(jī)械零件必不可少的材料，有關(guān)其成形的新工藝也不斷出現(xiàn)，金屬的半固態(tài)觸變成形工藝就是其中之一。半固態(tài)觸變成形可以利用壓鑄、擠壓、模鍛等常規(guī)工藝進(jìn)行加工成形，也可以用其他特殊的加工方法成形為零件，因此該工藝是一種具有潛在應(yīng)用前景的新型金屬加工工藝。2024鋁合金為硬鋁中的典型合金，其成分比較合理，綜合性能較好，是硬鋁中用量最大。本文以2024鋁合金為研究對象，通過再結(jié)晶與重熔法（RAP法）制造半固態(tài)坯料，研究不同的坯料加熱溫度、成形壓力、成形速率對半固態(tài)組織的影響，制定出適用于2024鋁合金半固態(tài)觸變成形的最佳工藝參數(shù)，為2024鋁合金的觸變成形研究提供參考和依據(jù)。在前期工作中，應(yīng)用應(yīng)變誘導(dǎo)法制備2024鋁合金半固態(tài)坯料；第二階段用模具使制備好的半固態(tài)坯料成形，在成型部件上的不同位置選取試樣并進(jìn)行初步的處理；第三階段對處理好的試樣進(jìn)行觀察和分析，最后選出對于2024鋁合金最適宜的觸變成型條件。關(guān)鍵詞鋁合金；半固態(tài)；觸變成形哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）IIAbstractAluminumandaluminumalloynon-ferrousmetalwidelyusedinoneofthelightmetals,highspecificstrengthandspecificstiffness,goodductility,goodelectricalandthermalconductivity,andhasgoodcorrosionresistance,isthemanufactureofaerospaceandaviationequipmentidealmaterial.Inrecentyears,asaresultofmilitaryandcivilianindustrialmodernizationandlightweightaluminumalloyneedsanditsowncharacteristics,inordertoaluminumsteelrequirementsofincreasinglyurgent,aluminumalloyhasbecomevariousindustriesmachinerypartsessentialmaterial,relatingtoitsnewformingprocessalsoappearsceaselessly,metalsemi-solidformingisoneofthem.Thesemi-soliddiecasting,extrusion,forgingcanuseconventionaltechnologyforprocessing,canalsouseotherspecialprocessingmethodforformingparts,sotheprocessisakindofnewpotentialofmetalprocessingtechnology.2024aluminumalloyforaluminuminthetypicalalloy,itscompositionismorereasonable,betteroverallperformance,iswidelyusedinaluminumalloy.Article2024inaluminumalloyastheresearchobject,throughthestraininducedmethod(RAPmethod)manufacturingsemisolidbillets,ondifferentblankheatingtemperature,formingpressure,formingrateinsemisolidtissueeffects,developsuitablefor2024aluminumalloysemisolidthixotropicformingoptimumtechnologicalparameters,2024aluminumalloythixotropicformingresearchprovidethereferenceandbasis.Inpreviouswork,theappliedstraininducedcrystallizationof2024aluminumalloyinsemisolidblank；secondstagewiththemoldsothatthepreparedsemi-solidblankforming,informingpartofadifferentpositiononthesampleselectionandinitialprocessing；thirdstageofprocessinggoodspecimenswereobservedandanalyzed,finallyselectedfor2024aluminumalloythemostsuitablethixotropicformingconditions.Keywordsaluminumalloy；semi-solid；thixoforming哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）III目錄摘要.IAbstract.II第1章緒論.11.1課題背景.11.2半固態(tài)加工技術(shù).11.2.1半固態(tài)成形技術(shù)的原理和工藝特點.11.2.2半固態(tài)加工的概念及主要工藝過程.31.2.3半固態(tài)加工技術(shù)特點.71.2.4半固態(tài)坯料的制備.81.2.5半固態(tài)模鍛.121.3半固態(tài)成形工藝的應(yīng)用和發(fā)展.131.3.1半固態(tài)成形工藝在國外的應(yīng)用與發(fā)展.131.3.2半固態(tài)成形工藝在國內(nèi)的應(yīng)用與發(fā)展.141.3.3半固態(tài)技術(shù)發(fā)展前景.151.4本課題主要研究的目的及內(nèi)容.17第2章再結(jié)晶與重熔法制備2024鋁合金半固態(tài)坯料.182.1再結(jié)晶與重熔法.182.2試驗材料.182.3制備過程.192.4試樣的處理.212.4.1式樣的打磨、拋光.212.4.2試樣的腐蝕處理.222.4.3觀察金相組織.232.4.4實驗中存在的困難與問題.232.5本章小結(jié).24第3章實驗結(jié)果與分析.253.1不同試件相同位置的實驗及分析.253.2相同試件不同位置的實驗及分析.323.3本章小結(jié).36結(jié)論.37哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）IV致謝.38參考文獻(xiàn).39哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）1第1章緒論1.1課題背景鋁及其合金是有色金屬中用途較廣的輕金屬之一。它具有密度小、重量輕、比強(qiáng)度高、塑性好、導(dǎo)電與導(dǎo)熱性好且具有較好耐蝕性。隨著近代機(jī)械制造工業(yè)如航空、航海、汽車工業(yè)的發(fā)展，石油化工、電信和原子能及空間技術(shù)等新型工業(yè)的崛起，鋁合金的使用量在日益增加，因而在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。近年來，隨著航空航天，交通運(yùn)輸業(yè)以及超導(dǎo)技術(shù)等的迅速發(fā)展，航天器，武器和轎車等對輕量化的要求越來越高。在這種背景下，輕質(zhì)材料鋁合金結(jié)構(gòu)件被越來越廣泛的使用以替換之前的鋼質(zhì)零件1。比如在宇航工業(yè)中，液氮燃料貯箱的主要材料就是鋁合金；為了提高汽車的舒適性和安全性，汽車上增加了越來越多的輔助裝置，這就需要汽車的輕量化來補(bǔ)償這些裝置增加的質(zhì)量，像寶馬以及日本產(chǎn)的一些汽車的懸架系統(tǒng)就改用了許多鋁質(zhì)鍛件。鐵道車輛方面，隨著大型擠壓鋁材技術(shù)的發(fā)展，以及焊接技術(shù)的逐漸完善，鋁合金在客車車體、貨車和轉(zhuǎn)向架上的應(yīng)用已經(jīng)得到了越來越多的應(yīng)用，如德國的一種規(guī)格的動車組的制動盤采用鋁合金以后，比常規(guī)材料的制動盤的重量減輕了一半左右，對于整車而言，能夠節(jié)省很大的能量，同時可以減輕磨損。自從20世紀(jì)初作為飛機(jī)主體的結(jié)構(gòu)材料開始使用，鋁合金在戰(zhàn)斗機(jī)、客機(jī)等各類機(jī)型中都得到了大量的應(yīng)用。半固態(tài)成形技術(shù)是一種很有前景的加工方法，可以降低成本