變質(zhì)細(xì)化自生稀土化合物增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究.pdf

1、ZL108合金是發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的常用合金，因其密度小、熱膨脹系數(shù)低、耐磨性好而展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。鋁活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟,其質(zhì)量的好壞直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。以往采用ZL108 合金鑄造鋁活塞，雖然這種合金具有優(yōu)良的鑄造性能和機(jī)械加工性能好等優(yōu)點(diǎn)，但隨著發(fā)動(dòng)機(jī)不斷向高溫、高壓方向發(fā)展，對(duì)活塞的性能提出了更高的要求。因此有必要深入研究如何提高鋁活塞的力學(xué)性能尤其是高溫性能。 稀土元素對(duì)共晶硅有較強(qiáng)的細(xì)化作用，且變質(zhì)具有長(zhǎng)效性，能顯著提

2、高合金的力學(xué)性能。稀土變質(zhì)處理的Al-Si合金活塞不僅有良好的室溫性能，還能提高合金的高溫強(qiáng)度。對(duì)鋁稀土中間合金進(jìn)行快速凝固處理，把鋁稀土中間合金快淬成非晶、納米晶或微晶再加入工作合金中進(jìn)行變質(zhì)提高合金的高溫性能。 本文采用快速凝固Al-Re(Ce,La)中間合金對(duì)ZL108合金進(jìn)行了變質(zhì)處理，然后對(duì)變質(zhì)后的ZL108合金試樣進(jìn)行了顯微組織觀察和性能檢測(cè)，并與加入普通塊狀A(yù)l-Re合金變質(zhì)的ZL108合金進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，與

3、加入塊狀的Al-La變質(zhì)劑相比，加入快速凝固Al-La變質(zhì)處理的ZL108合金，組織中的共晶硅得到了更好的細(xì)化，綜合力學(xué)性能得到了更大的提高。因此快速凝固Al-La合金變質(zhì)處理可更好的提高ZL108合金的綜合力學(xué)性能。運(yùn)用掃描電鏡、能譜分析、力學(xué)性能測(cè)試等手段研究了稀土元素在ZL108鋁合金中的作用，結(jié)果表明稀土元素的加入不但明顯降低了ZL108鋁合金鑄件的孔隙率，還對(duì)第二相存在變質(zhì)作用，使第二相粒子由原來(lái)的骨骼狀變?yōu)榧?xì)條狀。用快速凝固