熔體處理對Al-Si和Zn-Al合金組織及性能的影響.pdf

1、高硅鋁合金具有比重小、良好的耐磨、耐熱性及低熱膨脹系數(shù)、易于鑄造成型等諸多優(yōu)點(diǎn)，是一種代替鐵基材料制備汽車活塞、連桿、空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子及葉片等重要部件的理想材料。廣泛應(yīng)用在航空航天、汽車、造船、機(jī)械等工業(yè)生產(chǎn)部門中。但因高硅鋁合金的凝固組織中的初生Si相多呈粗大的多角形的形態(tài)生長，嚴(yán)重割裂了集體，惡化了材料的性能，限制了其工業(yè)上的廣泛應(yīng)用。因此，必須改變合金中的硅相形態(tài)，減小其對機(jī)體性能的削弱作用。本文分別探討了高低溫鋁硅合金互兌后的組織

2、及力學(xué)性能和含硅的高硅ZA27互兌的組織和性能，同時(shí)也探討了Bi、Sb合金元素對高硅ZA40合金組織及性能的影響。
　　實(shí)驗(yàn)利用JB-300B沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)、TH160里氏硬度計(jì)、SHD-A紅外線電烘箱、4XC雙目金相顯微鏡對合金的組織和性能進(jìn)行了研究。
　　主要結(jié)論如下:
　　(1)互混熔煉工藝對Al-16％Si合金中的初生Si細(xì)化及力學(xué)性能有較大提高優(yōu)于常規(guī)熔煉工藝的Al-16％Si。在750℃的澆注溫度，布氏硬度由7

3、4提高到79，沖擊韌性值由8.08 J/cm2，提高到9.20 J/cm2。激冷溫度和成分不均勻性是使Al-16％Si合金中初生Si相細(xì)化的主要原因。
　　(2)互混熔煉工藝對含5％Si的ZA27合金中的力學(xué)性能有較大提高且優(yōu)于常規(guī)熔煉工藝的含5％Si的ZA27合金。在720℃的澆注溫度，硬度由106提高到139，沖擊韌性值由3.03 J/cm2提高到6.57 J/cm2。
　　(3)在含Si的ZA40合金中加入Bi元素，B

4、i元素對合金中初生Si有細(xì)化作用，其中加入0.9％Bi時(shí)效果最佳。隨著Bi元素的加入，合金的硬度都將低于不加Bi的合金，Bi元素增加，合金的硬度不斷的增大。隨Bi含量增加，合金沖擊韌性先增大，后減小，加入0.9％Bi時(shí)，合金沖擊韌性最大，為3.83J/cm2。
　　(4)在含硅的ZA40合金中加入Sb元素，使α枝晶鈍化，提高合金硬度，合金中Sb與Zn形成化合物Sb3Zn4，存在于晶界處破壞基體的連續(xù)性，使合金韌性有所下降。在合金中