5、金属材料制造与涂层性能研究

金属材料制造与涂层性能研究

在金属材料制造领域，离心铸造和化学镀涂层是两种重要的工艺。离心铸造可用于制造特定形状的金属部件，而化学镀涂层则能改善金属表面的性能。下面将详细介绍这两种工艺的相关研究。

1. 离心铸造工艺研究

为了研究离心铸造管的微观结构、硬度和尺寸精度，设计了一台卧式离心铸造机，并制造了Al - 6061管。

1.1 离心铸造机的设计与制造

离心铸造机的运行基于离心力原理。经过合适的设计理论、分析和计算，成功完成了离心铸造装置的设计与制造。模具通过螺栓固定在可中等速度旋转的基板上，这能迫使熔融金属贴紧模具内壁。该机器可用于铸造小型工程部件，其离心力为1161.3 N，所需功率为256 W。使用铝合金对制造的离心铸造机进行测试，机器成功铸造了2.5 kg的铝合金。

离心铸造机各部分的设计参数如下：
- 模具角速度 ：转盘模具的角速度 ‘ωn’（m/s）由公式 ωn = π DN / 60 确定，其中 D 为转盘直径（mm），N 为模具的转速（RPM）。
- 机器上的离心力 ：机器上的离心力 ‘F’（N）由公式 F = Mωnr² 给出，其中 M 为旋转圆盘的总质量（kg），r 为圆盘半径（mm），ωn 为旋转模具的角速度（rpm）。
- 轴的直径 ：轴直径 ‘d’（mm）根据以下数据设计，Mb = 0.3855，Mt = 0.057，Kt = 1.5，Kb = 2.0，d³ = 16 / πT √[(KbMb)² + (KtMt)²]，其中 Mt 为皮带扭矩矩（Nm），Mb 为弯矩（