汽車用高硅鋁合金材料性能研究.pdf

1、汽車材料在很大程度上影響汽車的品質，汽車零部件、特別是一些關鍵的運動部件的制造材料的高性能和輕質化，對提高汽車運行效率、節(jié)省能源、減少噪音和環(huán)境保護有顯著作用。汽車材料的制備和性能近幾十年來有很大發(fā)展，近年來一種高硅鋁合金新材料以其高性能深受人們關注。為此，本文對設計擬定的快速凝固粉末冶金(RS/PM)制備的高硅鋁合金的使用性能進行系統(tǒng)研究，旨在為該新型材料在汽車工業(yè)中應用提供理論與實驗依據。
　　材料的使用性能往往取決于材料的組

2、成、內部顯微組織以及制備工藝，所以本文重點對RS/PM法Al-Si合金材料的物理、力學性能進行試驗研究同時，還涉及RS/PM法Al-Si合金粉末的顯微組織和粉末熱擠壓及熱處理工藝對材料性能的影響。
　　通過對制備的合金粉末樣品電子掃描觀察和電子探針組織成分測試表明，多元鋁合金粉末顯微結構組成主要由初晶硅相、金屬間化合物相和Al-Si共晶等組成，微晶顆粒尺寸非常細化。
　　RS/PM法Al-Si合金材料性能直接影響汽車部件的使

3、用性能。合金材料物理性能方面主要體現在材料的低密度和低熱膨脹性。力學性能主要體現在材料的拉伸力學特性、力學指標和耐磨性能方面。
　　Al-Si合金由于硅具有特別低的熱脹系數使純鋁的高熱膨脹性得以彌補，因此合金的熱膨脹性幾乎與不銹鋼相當，這對要求高精密配合的發(fā)動機零部件來說是必要的。
　　RS/PM法Al-Si合金的拉伸特性主要表現為無明顯屈服現象的應力—應變特性，試樣在常溫或高溫下拉伸斷裂破壞后，斷面均未出現頸縮現象;對拉伸

4、斷口的顯微觀察，該材料拉伸斷口表面具有韌窩形貌特征。拉伸試驗結果表明該合金拉伸主要技術指標均優(yōu)于傳統(tǒng)的鑄錠Al-Si合金，常溫下，其拉伸強度σb和屈服強度σ0.2分別高達495MPa和475MPa，彈性模量值高達100GPa，遠高于鑄鋁合金和鑄鋼合金。
　　RS/PM法Al-Si合金的耐磨性能對高溫、高負荷和高運行速度的汽車發(fā)動機部件來說是很重要的技術指標。合金中高含量Si使合金耐磨性具有優(yōu)勢，RS/PM制備工藝很好地解決了合金高