鑄造耐熱鋁合金被廣泛使用在發(fā)動機活塞制造上,而且其所具有的價格優(yōu)勢以及其輕量化的特性非常明顯,但是隨著發(fā)動機性能的不斷提高,使活塞的工作負荷顯著增加,因此對活塞的性能尤其是高溫性能提出了更高的要求。高性能鋁合金活塞材料的開發(fā)有助于發(fā)動機的減重,同時使連桿、曲軸的負荷降低,提高發(fā)動機的效率。目前,提高活塞鋁合金性能的方法主要是合金化,通過添加一些耐熱元素,在組織中形成耐熱第二相,起到異相強化的效果來提升高溫強度;同時以熱處理的方式來獲得彌散析出相,以彌散強化的方式提升活塞材料的性能。本文以Al-Si系合金為研究對象,采用Cu、Ni、Ce、Cr元素進行合金化,運用正交試驗的方法來優(yōu)化合金成分,并通過熱處理來進一步提高合金的性能,開發(fā)一種高性能活塞用Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr鑄造耐熱鋁合金。為了探究不同Cu、Ni、Ce含量對鑄造耐熱鋁合金組織與性能的影響,以及優(yōu)化鑄態(tài)合金成分,分別選取Cu含量為4%、5%、6%,Ni含量為1.0%、1.3%、1.5%,Ce含量為0.5%、1.0%、1.5%作為因素的三個水平,設計了三因素三水平的正交試驗,采用L₉（3^4... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 鑄造耐熱鋁合金的研究現(xiàn)狀及趨勢
        1.2.1 Al-Si系鑄造耐熱鋁合金
        1.2.2 Al-Cu系鑄造耐熱鋁合金
        1.2.3 鋁基復合材料
    1.3 Al-Si系耐熱鋁合金的合金化研究現(xiàn)狀及趨勢
    1.4 Al-Si系耐熱鋁合金的熱處理研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題研究內(nèi)容
第2章 試驗材料及試驗方法
    2.1 實驗流程
    2.2 正交實驗設計
        2.2.1 實驗目的
        2.2.2 實驗指標確定
        2.2.3 實驗因素分析及水平確定
        2.2.4 確定正交表
    2.3 合金制備
        2.3.1 合金成分的設計
        2.3.2 合金熔煉
        2.3.3 合金的熱處理
    2.4 合金的顯微組織分析
        2.4.1 金相觀察（OM）
        2.4.2 X射線衍射（XRD）
        2.4.3 掃描電鏡（SEM）
    2.5 合金的力學性能測試
        2.5.1 硬度測試
        2.5.2 室溫拉伸測試
        2.5.3 高溫拉伸測試
第3章 正交試驗合金成分優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 合金的顯微組織
        3.2.1 合金微觀組織及物相組成
        3.2.2 合金第二相分布及形貌
        3.2.3 第二相百分含量
    3.3 合金的力學性能
        3.3.1 合金室溫拉伸性能
        3.3.2 合金的高溫拉伸性能
        3.3.3 拉伸斷口分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 熱處理工藝優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 雙步固溶處理工藝優(yōu)化
        4.2.1 第二步固溶溫度的優(yōu)化
        4.2.2 第二步固溶時間的優(yōu)化
    4.3 時效處理工藝優(yōu)化
        4.3.1 時效溫度優(yōu)化
        4.3.2 時效時間優(yōu)化
    4.4 熱處理對第二相及合金元素的影響
        4.4.1 不同狀態(tài)下第二相組成變化
        4.4.2 不同狀態(tài)下合金元素的分布
    4.5 熱處理對斷裂特征的影響
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3053398