变质处理对4032铝合金组织的影响

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1、第40卷第6期有色金属加工Vol.40No.62011年12月NONFERROUSMETALSPROCESSINGDecember2011变质处理对4032铝合金组织的影响魏长传(中国铝业西北铝加工分公司，甘肃陇西748111)摘要:4032合金具有良好的耐磨性和低的热膨胀系数被广泛应用活塞等领域。未经变质处理的4032合金中共晶硅和初晶硅呈粗大的片状或针状，这种组织的存在明显降低了合金的力学性能，尤其是塑性。本文通过选用不同的变质剂进行变质试验，获得了4032合金无初晶硅，共晶硅尺寸细小均匀的组织，达到国际同类产品水平。关键词:40

2、32合金;变质;初晶硅;共晶硅中图分类号:TG146．21文献标识码:A文章编号:1671－6795(2011)06－0013－04运输行业中，为了减轻自重、减少能耗而采用铝材料。4032合金中Si含量较高，其组织处于初晶硅合金代替钢铁，已越来越为人们所公认。随着我国铁和共晶硅之间，通过选用不同类型的变质剂，查找变路运输业的发展，铝硅系合金在内燃机车活塞中得到质剂与初晶硅、共晶硅之间的关系，从而得到4032合广泛应用。活塞是发动机、空压机、液压马达中传递金铸锭无初晶硅，共晶硅细小均匀的组织，满足用户能量和介质的重要部件。对活塞的要求应

3、满足下列需求，组织、性能和国外先进水平相当。条件:密度和热膨胀系数小，尺寸稳定，抗咬合性和耐磨性能好，并具有满足使用要求的力学性能等。目前14032合金的技术要求4032变形铝合金是制造内燃机车活塞裙锻件的理想1．14032合金化学成分见表1所示表14032铝合金化学成分化学成分百分含量(%)不大于其他SiFeCuMgCrNiZnAl单个合计11．0～13．51．00．5～1．30．8～1．30．100．5～1．30．250．050．15余量1．2组织要求YS/T493－2005《活塞用4A11、4032合金挤压棒2试验方法材》标准要

4、求:成品棒材的低倍试片上不允许有偏析聚集、非金属夹渣、粗晶、裂纹、缩尾等缺陷，晶粒度不2．1熔铸方法大于2级。棒材的显微组织允许有少量初晶硅存在，试验中采用电阻炉进行加热，按照合金成分，添但分布应均匀，不得成簇分布，初晶硅最大尺寸不大加纯铝锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、纯镁等元素于0．08mm。进行熔化。通过精炼、扒渣、变质处理后，采用半连续铸造方式铸造成直径500mm的铸锭。2．2均匀化处理收稿日期:2011－04－26对铸锭进行均匀化处理，消除晶内偏析，同时降作者简介:魏长传(1964－)，男，高级工程师，主要从事有色金属低铸锭

5、因急剧冷却造成的内应力，防止机械加工过程压力加工。中造成开裂。对均匀化处理后的铸锭，按照工艺要求14有色金属加工第40卷切成1000mm定尺，对表面进行车皮处理。近几十年国内对Al—Si系铝合金的研究较少，2．3铸锭低倍检查特别是半连续铸造方式生产的铸锭，没有成功的变质经均匀化处理的铸锭，在铸锭的两端切取30mm经验。由于硅含量的不同，试验的方法及工艺条件的厚度的低倍试样，经车削加工后，在酸液、碱液中进行不同，选用的变质剂取得的效果也不同，目前选用的表面处理，对处理后的铸锭试片进行低倍检查，检测变质剂主要有钠盐、磷盐、Sr变质剂、P－

6、Cu、稀土等变其夹渣、疏松、化合物等缺陷，并判断是否符合铸锭低质剂。钠盐变质剂在生产中多采用含NaF的三元或倍组织要求。四元盐类混合物，根据不同的含量，分为1#钠盐、2#钠盐、4#钠盐、5#钠盐。本次试验选用1#钠盐、2#钠盐、43试验结果与分析#钠盐、5#钠盐及磷盐、Sr变质剂进行对比试验，通过最终产品的试验结果，从中选出效果较好的变质剂。3．1变质剂的选用4032合金属于Al—Si系铝合金，含Si量为11．03．2不同变质剂对4032合金500mm铸锭变质处～12．5%，其晶体组织属于共晶硅和初晶硅共存的状理的结果态，在铸态下未

7、经变质处理时，合金中共晶硅和初晶采用不同的变质剂进行变质处理，通过切取试片硅呈粗大的片状或针状，粗大的共晶硅相和初晶硅相进行检测，其试验结果如表2所示。硬而脆，容易在变形过程中产生微裂纹，明显降低了表2中的数据反映出不同的变质剂对4032合金合金的力学性能，尤其是塑性指标下降较多。图1所有不同的变质处理效果。从试验结果来看，使用磷盐示为Al－20%Si铸锭未经过变质处理的金相组织。变质剂的变质效果最差，初晶硅和共晶硅的尺寸偏当Al—Si系合金中的硅含量超过8%时，必须进行变大，Sr变质剂的变质效果次之，最好的是钠盐变质剂，质处理，以改

8、变硅相形态，减小共晶硅和初晶硅的尺主要是不同变质剂其变质机理不同，铸造的方式不寸，从而提高合金性能。同，产生的结果也不同。磷盐变质机理一般认为是异质核心作用。P与Al生成AlP，AlP的熔点在1000℃以上，其晶格常数为