sic颗粒增强高硅复合材料的低压铸造

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1、维普资讯http://www.cqvip.comSiC颗粒增强高硅复合材料的低压铸造(意)U．T．S．Pillai等著严青松，余欢编译(南昌航空工业学院材料科学与工程系，江西南昌330034)【摘要】生产高质量铸件的低压铸造工艺可以用来制造DuralcanA1一SiC，复合材料。添加不同百分含量(质量分数【o分别为9％、15％、20％和25％)的硅，随后可通过低压铸造工艺来铸造复合材料。2mm壁厚、无缺陷、高质量的高硅复合材料铸件也可以通过这种工艺获得。低压铸造工艺铸造出来的复合材料铸件的显微结构显示出颗粒呈均匀的分布，材料具有良好的强度性能。0前言这种工艺主要被用于生产铝硅合金的汽

2、车零部件。用这种工艺生产铸件可以使用低压铸造是一种很受欢迎的铸造工艺，最小的浇注系统而不需要冒口。在铝中加入它被用于近无余量的轻金属和合金铸件的硅提高了合金的流动性，从而具有良好的补生产。低压铸造的过程是这样的：将一个装缩特性、低收缩率和良好的抗热裂性能。有熔融金属的坩埚放入一个密封罐内，液态大部分铝硅合金已被用于生产A1一SiC金属在坩埚表面的气压作用下进入升液管，颗粒增强金属基复合材料。但是在通常熔化然后进入铸型并充满铸型。金属液在铸型内过程中，SiC和Al反应生成AlC，，它对铸件凝固冷却，在此过程中如果在铸件和补缩点的机械性能是非常有害的。因为反应的动力之间有合适的温度梯度分

3、布，铸件将继续被学决定于Si在合金基体中的含量，从理论上气压压人升液管的金属液所补缩。相对于其讲，si的含量在8％以上就可以阻止AlC，形它一些有压力作用的铸造方法，如压力铸成。造、高温渗透重力铸造，低压铸造有一些优另外，高Si含量的铝合金(即过共晶铝点，其主要优点有：合金)由于低的热膨胀率，高的热传导率和·和压力铸造相比，低压铸造解决了浇相对较低的密度，在工业上的使用量正在逐注过程中金属液表面的喷溅和不稳定。步增加。si粒子良好的耐磨性使它更适于一·和重力铸造相比，低压铸造有独立的些汽车方面的应用。在A1一SiC合金中，在共内浇口系统。晶水平之上Si含量不仅限制了AlC，的形·和其

4、它一些有压力作用的铸造工艺相成，而且对si和SiC颗粒都产生了有益的效比，低压铸造是方便和经济的。果。·就生产近无余量产品的能力而言，低而且，高体积百分含量粒子(5％一压铸造是一个低成本的工艺。55％)的复合材料是制造电子封装元件好的国外金属加Z2004年第25卷第2期49维普资讯http://www.cqvip.com候选材料，它集低密度、高强度和高导热性在升液管的顶部，并且有顶盖固定住。为了质于一体，用它来制造轻质的、可遥控的电在坩埚内形成压力，使用一个用来储备氩气子元件，可以和开尔文基线和铜钨元件相的储气罐，气压被计算机系统所控制，升液比。因此，目前的研究方向是向A1．SiC复

5、合率和升液速度也被计算机控制，这些都由金材料中加入更多的Si，用低压铸造法制造并属液的密度和砂型型腔的高度所决定。分析它们的性能。1．2熔化过程使用砂型和金属型重力铸造，重熔1试验方法A1．SiC复合材料、Si和Sr的添加工艺是标准的和最佳的。为了避免A1．SiC复合材料中的这次研究所选的材料是：中间合金所引起的SiC颗粒体积百分数的变·杜拉尔F3S．20S(杜拉尔尤斯纳，都化，所有复合材料的铸造(包括A1．SiC复合柏，魁北克，加拿大)材料)都用合适的基体合金稀释。通过标准·商业用A356合金的重熔工艺，进行Si的添加和sr的变质，在·商业用A1．50Si和A1．10Sr中间合金变

6、质和不变质条件下，铸造Si含量质量分数A1．SiC复合材料的基体合金化学成分分别为9％、15％、20％和25％的复合材料。如表1所示。这种复合材料中SiC颗粒具有1．3低压铸造工艺(13+1)m的尺寸分布，化学成分如表2中用低压铸造设备，熔炼20kg的原材料所示。(A1．SiC复合材料和A1．Si基体合金)。在调整表1铝合金的化学成分了重熔引起镁的损耗后，用AI．10Sr的棒来元素SiFeCuMgTi其它Al添加Sr(金属液中有0．2％的Sr)∞％8．59．5≤0．20≤0．200．450．650．20≤0．20其余装上炉盖后，空气被密封。通过安装在炉盖顶部的马达，开始进行机械搅拌。

7、只要表2SiC颗粒的化学成分升液管和顶端达到了要求的温度(740oC)，元素SiC自由Si自由SiO：自由CFe(合计)砂型便可装在炉盖的顶部。砂型上事先联接∞％≤98．0≤0．30≤0．50≤0．20≤0．20了一个氧化铝陶瓷过滤器(预热到100oC并1．1低压铸造设备的描述保温24h)。根据型腔和熔炉里的金属液的低压铸造设备由一个钢制的罐子和一液面高度，将氩气压力作用在金属液的表个容积大约为30kg能承受较大气压的坩埚面，以便能使金属液通过升液管以一个