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，細化初生硅相的方法主要分為兩大類：化學(xué)

2、細化法和對凝固過程進行動力學(xué)處理的方法?；瘜W(xué)細化法主要是添加P和稀土元素進行變質(zhì)處理，動力學(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)和分析了擴散凝固的細化機理和初生相與合金各性能之間的關(guān)系。實驗和分析結(jié)果表明：
　　 (1)擴散凝固技術(shù)制備過共晶Al-18%Si、Al-20%Si合金，可明顯細化初生硅相，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。