汽車活塞用新型高性能鋁合金研發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2018-05-11 14:38
本文選題:Al-Si合金 + 成分設(shè)計(jì) ; 參考:《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:鋁合金因具有密度小、比強(qiáng)度高、資源豐富、可回收性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,是汽車輕量化的首選材料。隨著人們節(jié)能和環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng),汽車發(fā)動(dòng)機(jī)向著低耗、高能的方向發(fā)展;钊前l(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件之一,隨著對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求的提高,對(duì)活塞的使用性能要求也越來(lái)越高。鑄造Al-Si合金因具有良好的性能廣泛應(yīng)用于活塞零件,在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)Al-Si合金在300℃時(shí),強(qiáng)度顯著降低,導(dǎo)致Al-Si合金活塞在發(fā)動(dòng)機(jī)中的使用性能降低,影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的整體使用性能。課題圍繞這一問(wèn)題,研究一種高溫、室溫性能良好的活塞用Al-Si合金,具有重要工程應(yīng)用價(jià)值。本文以Al-Si-Cu-Mg-Ni合金為研究對(duì)象,從合金元素合金化、熱處理工藝和變質(zhì)處理工藝等方面開(kāi)展了以下的研究工作:(1)以某牌號(hào)Al-Si活塞合金為基礎(chǔ),對(duì)合金成分進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)合金化原理,改變Cu、Ni含量,采用重力鑄造法制備了多元Al-Si-Cu-Mg-Ni合金鑄錠,通過(guò)對(duì)不同Cu、Ni含量的Al-Si活塞合金微觀組織和力學(xué)性能分析,得出高溫和室溫綜合性能較好的新的Al-Si活塞合金成分。(2)研究了新制備的Al-Si活塞合金成分材料的熱處理工藝。根據(jù)鋁合金熱處理強(qiáng)化機(jī)理,制定合金的固溶處理和時(shí)效處理工藝,通過(guò)對(duì)合金微觀組織和力學(xué)性能的分析,得出最佳熱處理工藝為510℃×6h固溶(水淬)+185℃×6h時(shí)效(T6)。(3)研究了新制備的Al-Si活塞合金成分材料的變質(zhì)處理工藝。根據(jù)共晶Si變質(zhì)原理,分析了Sr變質(zhì)對(duì)合金微觀組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律,得出Sr元素最佳添加量為0.06wt.%。通過(guò)以上研究,獲得了高溫性能優(yōu)越(σb,300℃=128MPa)、室溫性能相對(duì)較好(σb=305MPa)的汽車活塞用新型共晶Al-Si合金,對(duì)活塞生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Aluminum alloy has a series of advantages such as low density, high specific strength, abundant resources, strong recoverability and so on. It is widely used in industrial production and is the first choice material for automobile lightweight. With the increasing awareness of energy conservation and environmental protection, automobile engines are developing towards low energy consumption and high energy. Piston is one of the main parts of engine. Cast Al-Si alloy has been widely used in piston parts because of its good properties. It was found that the strength of Al-Si alloy decreased significantly at 300 鈩,
本文編號(hào):1874361
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