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传统铸造方法制备的过共晶Al-30%Si合金中,初生Si呈板条状生长,在循环应力条件下,板头上的应力集中极大地降低其力学性能(抗拉强度和疲劳强度);初生Si相硬度很高,使得该合金的机械加工性能很差;Si颗粒偏聚明显,造成材料的不均匀,严重影响其使用性能。为改善传统铸造Al-30%Si合金组织和性能方面的不足,充分挖掘Al-30%Si合金的应用潜力,加快其在活塞类材料领域的应用进程,本文在自行设计制作的设备基础上,针对Al-30%Si合金,将电磁搅拌技术和传统的低过热度浇注技术相结合,制备了半固态Al-30%Si合金浆料。本文首先通过差热分析确定了Al-30%Si合金的液相线温度为838℃。先在890℃浇注了常规铸造试样,然后在低于890℃的低过热度下浇注了半固态合金坯料,并分析了不同浇注温度下试样的显微组织变化情况。为进一步改善半固态Al-30%Si合金的显微组织和性能,对较低过热度浇注的合金施加不同程度的电磁搅拌,研究了浇注温度、电磁搅拌功率和搅拌时间对半固态Al-30%Si合金的组织变化和性能改善的影响规律。Image Tool软件显微组织量化分析结果表明,通过低过热度浇注弱电磁搅拌处理后,初生Si平均晶粒尺寸由138.8μm减小至11.49μm,而且形状圆整,均匀分布于基体上。硬度、摩擦磨损、热稳定性、抗拉强度及延伸率等性能试验分析表明,与常规铸态合金相比,半固态Al-30%Si合金的布氏硬度提高了74.59%,磨损速率减小了近1个数量级,在20~300℃有效温度范围内的热膨胀系数减小了22.16%,抗拉强度增加了46.91451MPa,延伸率提高了7.86倍。实验和分析结果表明:通过低过热度浇注弱电磁搅拌的方法成功制备出了初生Si聚集程度小、平均晶粒尺寸小、形状圆整、分布均匀的半固态Al-30%Si合金,显微组织、机械性能、力学性能和流变性都得到了较为理想的改善,提高了过共晶Al-30%Si合金的使用价值,为科学研究和实际生产提供了一定的指导意义。