CDS鑄造過共晶Al-Si合金組織及性能的研究.pdf

1、過共晶Al-Si合金是一種鑄造性能優(yōu)良的合金。它具有密度小、熱穩(wěn)定性好、線膨脹系數(shù)小、耐磨性好等優(yōu)良特性，是制造活塞的理想材料。但是，在成形過程中，由于其結(jié)晶溫度范圍寬，結(jié)晶潛熱大，初生硅相極易長成粗大板塊狀或長條狀，嚴(yán)重割裂基體，導(dǎo)致合金脆性提高，鑄件力學(xué)性能顯著降低，切削性能變差，限制了其應(yīng)用。針對(duì)如何減小鑄件中初生硅相尺寸、改善初生相形貌和其在組織中的分布，國內(nèi)外研究學(xué)者做了大量的研究。目前，細(xì)化初生硅相的方法主要分為兩大類：化學(xué)

2、細(xì)化法和對(duì)凝固過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)處理的方法?；瘜W(xué)細(xì)化法主要是添加P和稀土元素進(jìn)行變質(zhì)處理，動(dòng)力學(xué)處理方法主要有半固態(tài)攪拌、快速凝固和熔體溫度處理等。目前對(duì)過共晶Al-Si合金性能的研究主要集中在力學(xué)性能和耐磨性能上。本文采用擴(kuò)散凝固技術(shù)制備過共晶Al-18％Si和Al-20%Si合金。選用ZL102合金、純Al和Al-25%Si合金為母合金，系統(tǒng)研究了混合方式和高硅合金混合溫度對(duì)最終凝固組織中初生硅相尺寸、形貌和分布及力學(xué)性能、摩擦磨損性能

3、和熱膨脹性的影響?？偨Y(jié)和分析了擴(kuò)散凝固的細(xì)化機(jī)理和初生相與合金各性能之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果表明：
　　 (1)擴(kuò)散凝固技術(shù)制備過共晶Al-18%Si、Al-20%Si合金，可明顯細(xì)化初生硅相，改善初生硅相尺寸和在組織中的分布，提高合金的性能。
　　 (2)混合方式不同，所得目標(biāo)合金的組織改善和性能優(yōu)化程度不同。液液混合方式尤其是液態(tài)純鋁與高硅合金的混合下所得試樣的組織中初生相分布均勻，形貌圓整，綜合性能較好。