半固态连续流变挤压AlSiFe合金

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1、∑二二!。半固态连续流变挤压A1．Si．Fe合金。，屯一——————岫———∞——————一，，卵半固态连续流变挤压A1．Si．Fe合金王超，石路，管仁国，邢振环，温景林(东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110004)摘要：本文采用连续铸挤机，对Al一18Si一5Fe合金进行半固态流变挤压成形，利用金相显微镜分析了普通铸态、半固态铸造状态、连续流变挤压态的组织，用电子万能实验机和显微硬度仪对连续流变挤压态合金的力学性能进行了测试，用SEM观察了拉伸试样断口形貌。结果表明：经过半固态流变挤压后，合金的组织明显细化，第二相长度

2、和厚度明显减小，且分布均匀，连续流变挤压态合金的抗拉强度达到165．6MPa，延伸率达到2．53％，显微硬度达到91．7HV。关键词：半固态；A1-Si—Fe合金；流变挤压ContinuousSemisolidRheo——extrusionofAI．Si．FeAlloyWangChao，SHILu，GUANRen—guo，XINGZhen-huan，WENJing—lin(SchoolofMeterials&Metallurgy，NortheasternUniversity，Shenyang，110004，China)Ab

3、stract：Inthispaper，continuouscastingandextrusion(CASTEX)setupwasusedforrheo—ex-trusionofA1—18Si一5Fealloy．Metallographicmicroscopewasusedtoanalysisthemicrostructuresofthecasting，semisolidbilletandrheoformingproduct．Electronicuniversallatheandmicrohardnessinstrument

4、wereusedtomeasuremechanicalpropertiesofrheo—extrusionproduct．SEMwasusedtoanalysisthefractographyofthetensilesample．Resultsshowthatthealloymicrostructureoftheextrusionproductisob-viousfinerthanthatofthecastingandsemisolidbillet，thesecondphaseishomogeneousanditsleng

5、thandthicknessdecreases，thetensilestrength，theelongationrateandthemicrohardnessoftheextrusionproductreach165．6MPa，2．53％and91．7HV，respectively．Keywords：semisolid；A1一Si—Fealloy；rheo—extrusion铝硅铁合金具有密度低、膨胀性低、耐磨性高以及耐腐蚀性良好等优点，是很有发展前途的活塞材料[1以】。铝硅合金作为传统的活塞材料，随着硅含量的增加合金的耐

6、磨性提高，热膨胀率降低，重量减轻，耐腐蚀性提高，高温力学性能好，但是铝硅合金中的硅具有很高扩散速率，在凝固过程中容易产生偏聚，初晶硅以长条状、大片状和多角形析出，导致材料内部产生偏析，影响合金的力学性能，限制了该合金的工业应用pql。在铝硅合金中加入铁元素，可以形成铝铁硅三元金属间化合物，不仅消耗了硅的有害作用，还能提高合金的热稳定性和力学性能∞】。自从半固态成形技术发明以来，以其特有的优点一直倍受研究学者的青睐，被专家誉为21世纪最具发展潜力的金属加工方法№]，应用连续铸挤机能够实现金属的半固态连续流变挤压348成形，具

7、有流程短、近净形、节能、组织性能优良等优点。本文采用连续铸挤机，对A1．18Si-5Fe合金进行半固态流变挤压成形，系统地研究了其组织和性能。1实验连续铸挤机工作原理如图l所示，液态合金熔体注入冷却／转动的轧辊与固定靴座组成的型腔中，通过轧辊对合金强烈的剪切／冷却作用使合金凝固过程中的固相组织发生细化和球化，形成优良的半固态浆料，并在型腔出I=I安装挤压模具，将浆料制备与挤压成形有机结合，实现浆料制备与半固态流变成形的一体化和连续化。实验用材料为工业纯铝，AI-23Si中间合金，铁添加剂；精炼剂用六氯乙烷；腐蚀剂用0．5％

8、HFh2007铝型材技术(国际)论坛文集中射·广州水溶液；用井式坩锅电阻炉熔炼；浇注温度为700cc；铸挤机冷却水流薰为5L／rain；铸挤轮转速为Ifr／rain；用OLYMPUSPMGSl盘相显微镜对所得试样进行组织观察；用450SVD型维氏光学硬度“对试样进行硬度测试；根据GB6397—86《金属