铝镁异种金属液固复合铸造及界面组织性能研究的任务书.docx

铝镁异种金属液固复合铸造及界面组织性能研究的任务书
任务书
一、课题背景
随着现代工业的飞速发展，高级结构材料的需求不断增加，而铝镁合金作为其中的一种重要材料在航空、汽车、船舶等领域具有广泛的应用前景。然而，铝镁合金在高温、高应力条件下易发生界面剥离、热裂纹等问题，从而使得其强度、塑性等机械性能下降，影响其应用效果和寿命。因此，提高铝镁合金的综合性能，尤其是抗高温、高应力时的性能是当前亟待解决的问题。
铸造是一种常用的生产方法，其成本低、生产效率高，不需要太多的加工工序，较为适合用于复杂零件的生产。铸造中液固界面的性质对材料的机械性能和组织性能具有重要的影响。而异种金属液固复合铸造是一种将两种不同金属在液态状态下铸入模具中进行复合的方法。其可以通过调节铝镁合金和铜合金的化学成分和工艺条件，实现铝镁合金和铜的复合加工，从而改变材料的微观组织和机械性能。
因此，本课题的研究内容为铝镁异种金属液固复合铸造及其界面组织性能研究。旨在通过对铝镁异种金属液固复合材料界面组织和力学性能进行实验研究，分析其微观组织的形态和界面结合状态，探讨铝镁异种金属液固复合铸造中的物理原理和工艺参数对界面组织性能的影响，为优化铝镁异种金属液固复合铸造工艺，提高材料的性能和品质提供理论基础和技术支持。
二、研究内容
1.实验材料的制备
根据铝镁合金和铜合金的化学成分和配比要求，在实验室中选取高纯度的铝、镁、铜作为主要原料，通过多次熔炼、浇铸等工艺步骤制备铝镁异种金属液固复合材料。
2.实验方法的设计
设计相应的实验方案，控制铸造温度、压力、浇注速度等参数，进行实验样品的铸造成型，并对样品的内部组织和外部形貌进行观察和分析。
3.实验室测试
在实验室中对铝镁异种金属液固复合材料的力学性能、表面硬度、热稳定性等进行测试，分析材料性能与复合工艺参数之间的关系。
4.扫描电子显微镜观察
使用扫描电子显微镜对实验材料的微观组织形态和界面结合状态进行观察和分析，探究铝镁异种金属液固复合材料中复杂界面结合行为的物理机制。
三、研究目标
1.实验制备高质量铝镁异种金属液固复合材料，探究材料界面结合机制和优化工艺参数的方法。
2.分析铝镁异种金属材料的力学性能、表面硬度和热稳定性等物理性能指标，探究其结构与性能之间的关系。
3.观察和分析铝镁异种金属液固复合材料的微观组织形态和界面结合状态，探究其物理机制和优化方法。
4.提供相关的理论和实验数据支持，为铝镁异种金属液固复合铸造工艺的优化提供参考和指导。
四、研究意义
1.通过铝镁异种金属液固复合铸造的研究，提高铝镁合金在高应力、高温等恶劣环境下的抗腐蚀能力和抗拉伸性能，增加其应用前景。
2.分析铝镁异种金属液固复合材料的力学和物理性能，探究复合材料的性能与微观组织结构之间的关系，为开发高性能的复合材料提供理论依据和实验数据。
3.细致观察并分析铝镁异种金属液固复合材料的微观组织形态和界面结合机制，使工程师和科学家更加深入地理解材料的内部机理，为铸造工艺优化提供技术支持和指导。
4.提高研究者的科学素养和实验技术水平，提高我国在复合材料领域的技术实力和国际影响力。
五、进度安排
本研究任务计划为期两年。
第一年：铝镁异种金属材料的制备与铸造工艺优化，以及实验室测试和分析材料的力学和物理性能。
第二年：扫描电子显微镜观察和分析铝镁异种金属材料的微观组织形态和界面结合状态，探究其物理机制和优化方法，并撰写研究报告。
六、研究经费
本研究任务所需经费为20万元。
其中研究器材和材料费用为15万元，人员费用则为5万元。
七、研究成果
通过本研究任务的实施，预计获得以下成果：
1.参加国内外相关学术会议并发表论文若干篇；
2.在国内外权威专业期刊上发表学术论文，结合实验数据阐明铝镁异种金属液固复合铸造及界面组织性能的研究结果；
3.准备出版有关铝镁铜异种金属复合材料的专著；
4.提供一套完备的铝镁铜异种金属材料铸造工艺和制备技术方案。