熔体过热处理对过共晶Al—Si合金微观组织的影响.pdf

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1、NOV．2012·1348·VOI．61NO．11熔体过热处理对过共晶Al—Si合金微观组织的影响邱美玲，水丽(1．沈阳理工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110159；2．沈阳理工大学机械学院，辽宁沈阳110159)摘要：研究了熔体过热处理对于含12．6％、15％、18％和25％Si的过共晶铝硅合金组织形貌的影响。熔体过热处理温度范围6001100℃，恒定冷却速度为3．5K／s，利用CAZ．2MAY金相分析软件测试了初品硅的粒子形貌、尺寸分布、初晶硅粒子的体积百分含量及形状因子。结果显示，随着熔体过热处理温度的升高，初晶硅

2、粒子的微观组织形态发生变化，初晶硅粒子尺寸呈现持续减小的趋势，有明显的变质效果；初晶硅体积分数呈现小幅度的降低。关键词：熔体过热处理；初晶硅；微观组织中图分类号：TG249；TG146．2文献标识码：A文章编号：1001—4977(2012)11—1304—04EfectofMeltSuperheatingTreatmentonMicrostructureofHypereutecticAI-SiAlloysQIUMei—ling，SHUILi(1．SchoolofMaterialsScienceandTechnology，S

3、henyangLigongUniversity，Shenyang110159，Liaoning，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangLigongUniversity，Shenyang110159，Liaoning，China)Abstract：TheefectofmeltsuperheatingtreatmentonmicrostructureofprimarysiliconwasstudiedinAl—Sialloyswim12．6wt．％．15、vt．％．18．％a

4、nd25wt．％siliconcontent．Thealloysweresuperheatedat600—1100℃andcooledwithaconstantcoolingrateof3．5K／s．WeusedtheCAZ．2MAYmetallographicanalysissoftwaretotesttheparticlemorphology,sizedistribution．initialvolumefractionandtheshapefactorofcrystallinesiliconparticles．Theex

5、perimentalresultsshowthatthesizeofprimarysiliconparticledecreasedwithincreasingsuperheatingtemperature．TheVOlumefractionofprimarysiliconparticleshowedaslightlydecreasewiththeincreasingsuperheatingtemperature．Keywords：meltsuperheatingtreatment；primarysilicon；microst

6、ructure过共晶A1一Si合金是一种优良的耐磨材料，有较好si．si键破坏，硅原子从si．si团簇扩散到熔体中。熔体的热稳定性及低热膨胀系数，易于铸造成形等特点，的过热温度越高，Si．Si团簇破坏的越多，Si．Si团簇的是常被用来代替钢铁材料制备汽车活塞、连杆、空调尺寸就越小。此外，KobayashiK和Delhen对原子结构压缩机转子及叶片等关键部件的理想材料[1]。过共晶的研究表明，通过调节熔体过热温度和冷却条件可以A1．Si合金的凝固组织是由初晶Si和(cx+Si)共晶组织有效地控制凝固组织，而凝固前的液态结构也会

7、影组成，由于初晶硅粒子的形状粗大且呈不规则的多角响其固态共晶组织结构[。因此，本次研究的目的是探形态，因此导致合金的力学性能较低，同时又恶化了讨熔体过热处理能否细化初晶硅粒子尺寸，并研究过切削加工性能，使其应用受到了限制。近年来对初晶热温度与Al—Si合金中初晶硅的组织形貌、初晶硅体积硅相细化处理的工艺方法很多，其中应用较多的是添分数和形状因子之间的关系。加变质剂法，但工艺相对复杂，变质元素的加入会对1试验过程合金造成一定程度的污染，所以添加变质剂法对高硅铝合金中初晶硅的细化问题尚未得到圆满解决。试验用原料为纯度99．95％

8、的纯铝锭和A1．50Si的合在铸件的生产过程中，凝固前的液体结构对合金金，在电阻炉中重熔和稀释得到含硅量为12．6％、凝固组织结构有直接的影响，Atasoy采用x射线衍射技15％、18％和25％的A1．si合金，把每种成分的合金在电术对含量为7％～25％Si的合金液体结构进行了研究，阻炉中