不同硅含量的高硅鋁合金中初生硅形態(tài)控制技術(shù)研究.pdf

1、過(guò)共晶Al-Si合金是一種重要的鑄造合金，也是一種優(yōu)良的耐磨材料，但未變質(zhì)過(guò)共晶鋁硅合金中普遍存在的粗大多角形初生硅相，嚴(yán)重割裂基體，損害了材料的力學(xué)性能，限制了其在工業(yè)中應(yīng)用的范圍。為了改善初生硅相形態(tài)，人們一直在研究改進(jìn)過(guò)共晶Al-Si合金中初生硅相的形狀和優(yōu)化共晶組織的有效方法，在變質(zhì)處理、熱處理、快速凝固等方面均進(jìn)行了有益的探索。但這些方法不適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。本人在前人的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地研究了鑄造工藝、變質(zhì)工藝、固態(tài)擴(kuò)散處理以及

2、二次加熱對(duì)不同硅含量的高硅鋁合金中初生硅顆粒形態(tài)的影響，以期尋找一個(gè)可以最大限度地改善初生硅的形態(tài)且簡(jiǎn)便、可靠又經(jīng)濟(jì)的工藝。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：變質(zhì)處理雖能夠很好的細(xì)化初生硅，但其形態(tài)仍帶有明顯的尖角，產(chǎn)生應(yīng)力集中，割裂基體，且變質(zhì)劑的加入量過(guò)大容易引起變質(zhì)過(guò)度，惡化組織；通過(guò)固態(tài)擴(kuò)散處理可以?；⑶蚧簿ЫM織，同時(shí)鈍化初生硅的尖角，但若溫度過(guò)高、保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)反而會(huì)粗化初生硅；二次加熱可以有效的球化初生硅，但對(duì)原始組織的依賴性較強(qiáng)，

3、且如果參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，不但不能改善初生硅的形態(tài)，反而會(huì)使其有所惡化；合金中硅含量越高，則改善其組織就越困難。 最終得到的最佳工藝參數(shù)分別為：對(duì)Al-20Si合金，其最佳工藝參數(shù)為模具預(yù)熱150℃，760℃澆注，加入0.4％的CuP14合金，在550℃下保溫24h后進(jìn)行參數(shù)為585℃×10min的二次加熱；對(duì)Al-25Si合金，其最佳參數(shù)為模具預(yù)熱125℃，810℃澆注，加入0.8％CuP14和0.6％RE，525℃下保溫36h，再