论文部分内容阅读
过共晶铝硅合金因为其具有优良的铸造性能、线膨胀系数小、耐磨性好,被广泛用于汽车活塞、缸体等零件上。但普通的铸造方法具有缩孔、疏松等缺陷,常规的成形技术很难使铸铝合金产生较大的变形率,对于形状复杂的制件更是如此,采用普通铸造工艺成形的产品的性能又往往达不到使用要求,因此限制了铸铝合金的使用。液态模锻是一项先进的加工工艺,该工艺方法使金属在压力下成形,可以避免铸件出现缩孔和疏松,并且可以细化晶粒,改善铸件的微观组织和力学性能;使得铸件外型尺寸更加准确,表面粗糙度降低,局部可不必再加工,还可以降低制件、尤其是复杂形状制件的制造成本,同时还具有精铸件精密成型的高效率、高精度等特点。因此,本文采用液态模锻成形技术,制备了三种不同成分的过共晶型铝硅合金,并研究了热处理工艺对该合金组织及性能影响。研究表明:经液态模锻成型后,Al-13%Si合金组织中的α-Al相尺寸更细小,且α-Al相所占共晶组织的比例较铸态下更大,即共晶β-Si相数量减少,同时发现,组织中出现了块状初晶硅相;Al-14.5%Si合金和Al-16%Si合金组织中α+Si共晶相所占共晶组织的比例较铸态下更大,初生β-Si相比例减小,且尺寸更细小;合金经过热处理后,组织中粗大的树枝晶尺寸更细小、分布更均匀,共晶β-Si相由长条状变成趋于球状,初生β-Si相边角钝化、圆整化。经液态模锻成型后,过共晶Al-13%Si合金的抗拉强度由铸态的233.92MPa上升到276.11MPa,经过热处理后抗拉强度达到了365.52MPa,比铸态合金提高了56.3%,过共晶Al-14.5%Si合金的抗拉强度由铸态的201.5MPa上升到236.32MPa,经过热处理后抗拉强度达到了287.30MPa,比铸态合金提高了42.6%,过共晶Al-16%Si合金的抗拉强度由铸态的165.21MPa上升到199.45MPa,经过热处理后抗拉强度达到了247.66MPa,比铸态合金提高了24.2%。