鋁合金發(fā)動機缸蓋材質及工藝研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,要求發(fā)動機缸蓋具有高溫、高強等性能,而常用的鋁硅合金缸蓋都是亞共晶的,其常溫強度不高,高溫強度低,嚴重制約了缸蓋的應用。針對常用鋁合金發(fā)動機缸蓋的工況和設計要求,我們選取了有別于亞共晶鋁硅合金的共晶型鋁硅合金作為研究對象,通過添加Cu、Mg、Ni等合金元素,采用P+RE復合變質劑進行變質處理,使用金屬型重力鑄造方法并進行T6熱處理,以提高合金的綜合性能。在試驗中,利用光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、電子探針(

2、EPMA)進行組織和成分的分析,對其機理進行探討；并使用SANS拉伸試驗機、WJ-10B型機械式萬能試驗機、布氏硬度計進行各種力學性能的測試。
　　 研究了主元素Si對鋁合金缸蓋組織和力學性能的影響。試驗發(fā)現,當硅含量從5％增加到18％時,合金的常溫抗拉強度和高溫抗拉強度先增加后減小,在共晶點附近達到最大值,合金的硬度不斷增加；而晶界處的金屬間化合物形狀先由片狀逐漸轉變?yōu)榫W狀,然后再逐漸變?yōu)榇执蟮钠瑺?其形狀對合金的強度特別是高

3、溫強度產生了很大的影響。
　　 分別研究了變質劑和熱處理對鋁合金缸蓋顯微組織和力學性能的影響。通過試驗發(fā)現,經過變質處理后,初生硅和共晶硅的尺寸明顯減小,且形狀變得更加規(guī)則,性能也得到了提高；通過熱處理后,使得合金中的一些第二相彌散地分布于基體中,同時會使得共晶硅發(fā)生熔斷、?；冗^程,極大減弱了對基體的割裂作用。
　　 最后對Ni元素強化鋁合金發(fā)動機缸蓋進行了探索。當Ni含量從1％增加到4％時,合金的常溫強度不斷下降,但