高硅鋁合金中有大量的初生硅和富鐵相等合金硬質相的存在,所以材料具有良好的耐磨性、耐熱性以及較低的熱膨脹系數(shù),在發(fā)動機活塞、缸套等領域具有可替代傳統(tǒng)鑄鐵、鑄鋼缸套的應用潛質。但由于常規(guī)鑄態(tài)下初生硅、富鐵相尺寸粗大,對基體的割裂作用顯著,降低了材料的力學性能,造成高硅鋁合金缸套的工業(yè)應用受到了極大的限制。因此,為了提高過高硅鋁合金缸套的實際應用價值,采用半固態(tài)技術細化高硅鋁合金中的硬質相。但是,由于半固態(tài)漿料中固液兩相的存在,在成形過程中可能產(chǎn)生固液分離,影響鑄件性能。本文在課題組前期研究的基礎上,設計了一套高硅鋁合金缸套流變擠壓鑄造模具,研究了成形工藝參數(shù)對半固態(tài)高硅鋁合金流變成形缸套組織和性能的影響;并在此基礎上探究了內澆口結構對半固態(tài)高硅鋁合金缸套組織中硬質相在徑向的分布規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),在擠壓速率一定時,隨著成形比壓增加,初生Si顆粒和富鐵相的平均等效直徑逐漸減小,形狀因子逐漸增大,初生Si顆粒和富鐵相更為圓整,但對硬質相的分布影響不大;在相同成形比壓下,隨著擠壓速率提高,初生Si顆粒和富鐵相的平均等效直徑先減小后增大,形狀因子先向增大后減小,擠壓速率的增加可以使得硬質相在軸向上分布... 

【文章來源】：昆明理工大學云南省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Al-Si合金相圖

圖 1.2 活塞環(huán)與缸套配合示意圖2 Schematic of cylinder liner match with the pn top, 2. piston ring, 3. cylinder liner, 4. conne鑄鐵缸套使用最為廣泛的一種方法，具

在離心鑄造中的偏聚物理模型，如圖1.3 所示。初生 Si 顆粒在離心鑄造過程中的運動狀態(tài)大約可以分為三個階段：a、初生硅顆粒從液相中析出。b、初生硅顆粒在離心力的作用下，開始向缸套內層偏聚。c、缸套內層的初生硅顆粒體積分數(shù)不斷增加，形成增強層。圖 1.3 初生硅顆粒偏聚示意圖[46]Fig.1.3 Schematic segregation of primary Si particles離心鑄造高硅鋁合金缸套雖然生產(chǎn)效率高，但在生產(chǎn)過程中容易由于操作不當，造成高硅鋁合金中硬質相的偏析，并且離心鑄造高硅鋁合金缸套的內表面質量較差，需要進行較大車削量。對于含鐵的高硅鋁合金缸套不適于用離心鑄造技術生產(chǎn)，這是因為含鐵的高硅鋁合金中粗大的富鐵相在離心鑄造的過程中得不到有效細化。1.3.2 快速凝固技術快速凝固技術是通過增大合金熔體的冷卻速率和過冷度來提高形核率，從而細化晶粒[47]。目前，快速凝固技術生產(chǎn)高硅鋁合金缸套的制造方法主要有粉末冶金技術和噴射沉積制備技術。SAdachi 等[48]提出了一種新型高硅鋁合金材料，通過粉末冶金工藝制備了 Al-24Cu-0.5Mg 合金缸套，并和傳統(tǒng)氣缸套的物理力學性能進行了對比。Hayashi T 等[49]與本田公司合作研發(fā)了一種由粉末冶金技術制備的鋁基復合材料缸套

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]高硅鋁合金半固態(tài)漿料表觀粘度研究[D]. 李友紅.昆明理工大學 2017
[2]離心鑄造發(fā)動機缸套的制備工藝及其切削性能研究[D]. 陳昭.合肥工業(yè)大學 2017
[3]高硅鋁合金缸套表面硅顆粒整形技術研究[D]. 徐佳子.大連海事大學 2016
[4]離心鑄造對過共晶Al-20wt.%Si合金組織及性能的影響[D]. 尹茂振.吉林大學 2014
[5]擠壓鑄造過共晶Al-Si合金組織與性能[D]. 孫菊.沈陽工業(yè)大學 2014
[6]汽車鋁硅合金發(fā)動機缸套的半固態(tài)成形工藝[D]. 閆質昭.沈陽工業(yè)大學 2011



本文編號：3358087