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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃紹郡
研究生(外文):Huang Shaochun
論文名稱:不同實驗參數對A356鋁合金鑄件收縮的探討
論文名稱(外文):The Difference of Experimental Parameters for the Shrinkage of A356 Aluminum Alloys
指導教授:黃立仁黃立仁引用關係
指導教授(外文):Huang Liren
口試委員:郭金國林炎成
口試委員(外文):Guo JinguoLin Yancheng
口試日期:2015-06-29
學位類別:碩士
校院名稱:中州科技大學
系所名稱:機械與自動化工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:42
中文關鍵詞:A356鋁合金收縮田口分析
外文關鍵詞:A356ShrinkageTaguchi Method
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本研究主要探討鋁合金重力鑄件(gravity casting)熔煉時不同實驗參數對其凝固收縮(shrinkage)型態的影響,所調查的參數有不同的冒口設計、不同的斷面形狀以及不同的合金成份下對Al-XSi-YCu-0.3Mg鋁合金在殼模鑄件與金屬鑄件的收縮形態與微縮孔形成的影響,並藉以幫助往後對Al-XSi-YCu-0.3Mg鋁合金的冒口設計提供基本的設計資料。
本實驗採用鑄造用A356鋁合金為母合金,模型採用金屬模,藉由添加不同合金成份、不同的冒口設計來探討鑄件的收縮狀態,降低鑄件孔洞率和外部收縮量,用於了解冒口和模溫對鋁合金鑄件孔洞率和縮收的影響,以增加鑄件的品質減少鑄件的缺陷。並利用田口分析參數最佳化。

This study measured the volume contraction and porosity of Al-alloy gravity casting. Parameter, which of affected the measured volume contraction and porosity, include the percent of Si and Cu content, shell and metal mold, and its preheat temperature, dimensions of riser and riser-neck.
Macro and micro shrinkage, theoretical and reality density, mechanical properties, microstructure were fully investigated in this study by examination of the casting quality. Accordingly, experimental design of Taguchi method was used to optimum parameters of solidified bar casting and riser. The analyses of optimum parameters were compared with the experimental results by pouring the molten Al-alloys into different types of mold.
Increasing Si content decreased the possibility for the formation of porosity; increased mold temperature increased the external contraction of bar casting, but increasing the mold temperature and mold conductivity decreased the extent of porosity distributed. The minimal porosity distributions were obtained due to the different case designed.

目錄

封面內頁                       
審定書 i
授權書 ii
同意書 iii
中文摘要 iv
英文摘要 v
誌謝 vi
目錄 vii
圖目錄 x
表目錄 xi

第一章 前言 01
1-1 研究動機 01
1-2 研究目的 01
1-3 研究方法 01

第二章 文獻回顧 03
2-1 鋁合金性質及分類介紹 03
2-1-1 純鋁系列 03
2-1-2 鋁-銅合金系列 03
2-1-3 鋁-矽-鎂/銅合金系列 04
2-1-4 鋁-矽合金系列 06
2-1-5 鋁-鎂合金系列 06
2-1-6 鋁-鋅合金系列 07
2-2 合金元素對鋁合金的影響 08
2-2-1 銅元素 08
2-2-2 矽元素 09
2-2-3 鐵元素 10
2-2-4 鎂元素 11
2-3 孔洞的形成 12
2-3-1 氫氣含量 12
2-3-2 氣體的溶解度 13
2-3-3 除氣 14
2-3-4 氣孔與氣孔的形成 14
2-3-5 縮孔與縮孔的形成 16
2-4 凝固補充模式和縮孔的關係 16
2-5 影響補充效率的因素 17
2-6 冒口的設計 19

第三章 研究方法與步驟 21
3-1 鋁矽合金熔煉 21
3-2 模型與尺寸 21
3-3 燒鑄 22
3-4 鑄件性質及機械性質試驗 23
3-5 顯微組織觀察 24
3-6 最佳化驗證 24

第四章 結果與討論 26
4-1 外觀分析 26
4-2 除渣劑影響 27
4-3 冒口影響 28
4-4 Si和Cu含量影響 32
4-5 縮孔與孔洞 34
4-6 孔洞率最佳化 38

第五章 結論 40

參考文獻 42

1.關中皓“A356擠壓與重力鑄件應用惰氣鎢及電弧焊之研究”國立中央大學機械工程研究所碩士論文,中華民國86年6月。
2.李裕文、邱春豐、張煥修“熱參數對鋁合金A356平板鑄件為縮孔形成的影響”,鑄工77期中華民國82年6月。
3.Solidification Characteristics of Aluminum Alloy,Vo12,Foundry Alloy,P45.
4.JohnE.Gruzleski & Bernard M. Closset,“The Treatment of liquid Aluminum-Silicon Alloys”,The American Foundrymen’s Society,Inc,P14.
5.John E.Gruzleski &Bernard M.Closset,“The Treatment of liquid Aluminum-Silicon Alloys”,The American Foundrymen’s Society,Inc,P17.
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7.C.R.Loper,Jr.“Fluidity of Aluminum-Silicon Casiting Alloys”AFS Transactions 1992-47,pp.533-538.
8.D.K.Lewis,“Silicon and Its Effect on Fluidity of Aluminum Alliys”,A.S&R.Co.,Inc.Data Sheet,Undated.
9.樊翔雲、林招松、潘永寧,“凝固冷卻參數對擠壓狀態A356鋁合金顯微鏡組織與機械性質的影響”,中華民過鑄造學會七十八年度論文發表會論文集
10.John E.Gruzleski &Bernard M.Closset,“The Treatment of liquid Aluminum-Silison Alloys”,The American Foundrymen’s Society,Inc,P146.
11.John E.Gruzleski &Bernard M.Closset,“The Treatment of liquid Aluminum-Silison Alloys”,The American Foundrymen’s
Society,Inc,P144.
12.J.Fruzieski,N.Handiak,H.Campbell,“Hydrogen Measurement by Telegas in Strontium Treated A356 Melts,”AFS Trans.,vol.94,1986,pp147-154.
13.Q.T.Fang,D.A.Granger,“Porosity Formation in Modified and Unmodified A356 Alloy Casings,”AFS Trans.,vol.97,1989,pp.989-1000.
14.G.K.Siworth,C.Wang,H.Huang,J.T.berry,“Porosity Formation in Modified and Unmodified Al-Si Alloy Castings,”AFS Trans,vol.102,pp245-261.
15.R.Fuoco,E.R.Correa,A.V.O Correa,“Effect of Modification Treatment on Microporosity Formationj in A356 Alloy,”AFS Trans.,vol.103,1995,pp.379-387.
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20.P.M.Bralower,“Casting Design:A Critical Concern”,Modern Casting pp.37-42 january(1989).

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