无凝固收缩铝硅合金的组织细化与性能研究

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1、无凝固收缩铝硅合金的组织细化与性能研究学科：材料加工工程研究生：(签名)铝研指导老师：(签名)ff彩护勿主摘要本文利用SEM、Ⅺm、EsA等方法研究了元素细化、熔体温度处理及热处理工艺对无凝固收缩铝硅合金组织及性能的影晌。得出了以下四个结果：1．在工艺上，优化出了双重变质和结合熔体温度处理及复合变质工艺下双重变质剂的比例，两种不同的工艺下分别细化初生硅晶粒平均尺寸达到3吮m和18“m，并且初生硅均匀分布，呈小块状；同时共晶硅变质效果良好，呈不连续的棒状，实现了在细化初生硅的基础上，同时对共晶硅进行变质的双重变质目的，提高了合金的性能。2．

2、采用扫描电镜、能谱分析、x射线衍射等，对合金的化合物相进行了分析研究。结果发现，向A1．25％si合金中加入0．4—1．2％Mg、Ni、Mn等合金化元素后，会产生AlMgs洲h恤和AlSicuNi(Mn)两种化合物相。对合金液进行过热处理，可细化砧MgsiNiMn相，但不能细化msicuNi(h缸)相。AlsicuNi(Mn)相的横向尺寸随熔体温度的升高而明显增大。AlSiCuNi(Mn)相的原子组成与熔体的温度有关，当熔体温度大于1000K时，此化合物相中会有Mn出现。将过热合金熔体与温度稍高于合金熔点的熔体相混合对高硅铝合金中化合物相

3、尺寸的影响比合金液的过热处理大得多，它可使合金中AlMgsiNiMn相和～SiCuNi(Mn)相从棱角分明的片状和长条状变为棱角不分明的颗粒状和棒状，并使其尺寸从30枷岫减小到了5～10恤m。3．对该合金热处理参数的确定做了探索，有以下的结果：无凝固收缩铝硅合金的组织主要受固溶温度的影响，随固溶温度的提高，合金中化合物相减少、共晶硅和初生硅球化；无凝固收缩铝硅合金的硬度随固溶温度和时效温度的升高及时效时间的延长均具有先增大后减小的规律，固溶温度为803—813K、时效温度为463K、时效时间为10h。4．测试并研究了无凝固收缩铝硅合金的力

4、学性能，室温下铸态的抗拉强度为170～190MPa，热处理后合金的抗拉强度达到了279旬02MPa。高温性能分别测试了100℃、200℃、300℃和350℃，其抗拉强度分别是：231MPa、200MPa、145MPa、105MPa。分析了合金的强化机制，主要是固溶温度、时效温度、时效时间起到了增强合金力学性能的作用；分析了材料的断裂机制，合金的室温和高温断裂从宏观看都呈脆性断裂。关键词高硅铝合金二次相熔体温度处理IIMicmstructIlreRefinementandMechaIlicalPmpertiesofthe舢umiIlum-s

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