固溶处理工艺对改良铸造铝硅合金组织和性能的影响

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1、《铝加工》2015年第1期总第222期技术工程固溶处理工艺对改良铸造铝硅合金组织和性能的影响12311111李飞龙，黄晓珍，苏广才，李飞庆，刘俊生，汤胜博，江鸿杰，谢尚昇（1.广西南南铝加工有限公司，广西南宁530031；2.上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007；3.广西大学材料科学与工程学院，广西南宁530004）摘要：通过不同温度和时间的固溶制度研究了固溶处理工艺对改良铸造铝硅合金（0.35%Mg，7.0%Si，0.2%Ni，2.0%Cu，0.8%RE，0.2%Mn，0.1%V，其余为铝）组

2、织和性能的影响。实验结果表明，在495℃×5h进行固溶处理时，改良铸造铝硅合金具有最好的综合力学性能：Rm=239MPa，硬度=103HBS，A=6.24%；改良铸造铝硅合金于495℃×5h固溶淬火析出富含Si、Cu、Ni以及RE元素的Si、AlCu、Al6Cu3Ni、AlxCuCe相。这些相的存在，有利于提高合金的力学性能和高温性能。合金经过热处理后以韧性断裂为主要方式并伴有准解理面现象，拉伸断口微观形貌主要表现为韧窝断口特征，有些存在少量撕裂棱。关键词：固溶处理；改良铸造铝硅合金；热处理；韧性断裂中图分类

3、号：TG146.21，TG166.3     文献标识码：A     文章编号：1005-4898（2015）01-0025-05doi:10.3969/j.issn.1005-4898.2015.01.050前言1实验材料及方法在传统的铸造铝硅合金基础上，通过添加1.1实验材料Cu、Ni、Mn、V、RE等合金元素研制了改良铸造铝实验材料采用改良铸造铝硅合金，其化学成硅合金，该合金铸态下不但具有良好的常温和高分如表1所示。温力学性能（常温：Rm=205MPa，硬度=93.5HBS，表1改良铸造铝硅合金的化学成

4、分（质量分数/%）A=4.98%；350℃：Rm=183MPa，硬度=82.7HBS，MgSiNiCuMnREVAl0.357.00.22.00.20.80.1余量A=9.43%），而且保留了铸造铝硅合金优良的铸造性1.2实验方法能（730℃时螺旋线长度580mm，线收缩率1.1%，体收将铸造并经加工后的标准试样置于型号为缩率2.1%，热裂倾向因子0.087%），很有开发应用前SG2-5-12的坩埚电阻炉里进行固溶处理，炉温景。为了进一步提高该合金的力学性能，本文研究了在±3℃内波动，控温器型号为KSW-4D

5、-16S。改良铸造铝硅合金在各种固溶处理工艺下的各项性加热到一定温度，保温一定时间后，淬入室温能，分析固溶处理工艺与合金性能之间的变化规律，水中10min，转移时间小于15s。固溶处理后，于优选合适的工艺参数。研究结果表明，通过固溶处室温中停留4h后再人工时效。人工时效制度：理可以进一步提高改良铸造铝硅合金的力学性能。基金项目：广西大学有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室开放基金（合同编号：GXKFJ-01）作者简介：李飞龙（1983-），男，广西藤县人，硕士研究生，工程师。收稿日期：2014-03-11

6、·25·李飞龙，等：固溶处理工艺对改良铸造铝硅合金组织和性能的影响技术工程155±3℃，4h。19500℃×5h236.2102.14.01拉伸试验：将经过固溶及时效处理后的试样20500℃×6h234.8101.53.9121505℃×2h242.1103.93.21在Instron8801材料试验机上进行拉伸试验，拉伸22505℃×3h243.3104.83.43速度为2mm/min。每组3个试样，取平均值作为该23505℃×4h234.2101.13.61组的实验数据。24505℃×5h219.694.

7、13.86布氏硬度测试：本实验利用HB-3000布氏硬25505℃×6h194.781.83.91度计进行测试，250kN的载荷，持续30s，测3个图1是合金试样于485℃固溶时，力学性能与点，取平均值。保温时间的关系曲线。由图可见，随着固溶保温电子扫描电镜观察和能谱分析：用型号为日时间的延长，合金的抗拉强度、硬度和延伸率基立S-3400N扫描电子显微镜进行合金组织形貌、断本上都是先上升后下降。当固溶时间达到5h时，口形貌及能谱分析，研究断口宏观、微观形貌以合金的抗拉强度、硬度和延伸率都达到的最好的及热处理析

8、出相与合金力学性能之间的关系。效果：Rm=224.4MPa，硬度=95.3HBS，A=4.83%。当固溶保温时间低于4h时，合金的力学性能较2实验结果及分析低，这是因为保温时间过短，强化相还未析出；2.1性能测试结果及分析而当保温时间过长，超过了5h后，合金的强度、为了研究不同固溶处理工艺对改良铸造铝硅硬度和延伸率都开始下降，这是因为过渡相向稳合金性能的影响，测试常温下合金的强度、硬度定相发生转变，