發(fā)布時間：2017-07-29 10:23

  本文關鍵詞：高性能耐磨過共晶Al-Si合金的制備

  更多相關文章： 過共晶Al-Si合金 擠壓鑄造 均勻化處理 磨損量

【摘要】：過共晶Al-Si合金具有硬度高、耐磨性好、線膨脹系數(shù)小、密度低等優(yōu)點,是理想的汽車用活塞材料。但常規(guī)方法制備的過共晶Al-Si合金組織中粗大塊狀的初生Si相和針片狀的共晶Si相嚴重影響合金的綜合力學性能,因此改善初生Si及共晶Si的形貌成為國內(nèi)外過共晶Al-Si合金應用研究的重點。本文采用不同的成形工藝和熱處理方法改善合金的顯微組織,從而強化合金的力學性能。采用電磁攪拌、超聲波熔體處理、擠壓鑄造三種方法制備過共晶Al-Si合金,研究以上三種方法對過共晶Al-Si合金顯微組織及力學性能的影響。研究表明,電磁攪拌、超聲波熔體處理、擠壓鑄造方法均可以對合金的顯微組織起到一定的改善作用,并在一定程度上提高合金的力學性能。但經(jīng)過對比分析發(fā)現(xiàn),擠壓鑄造方法對于合金顯微組織的改善和力學性能的提高作用更加明顯。隨著擠壓鑄造比壓的增加,合金顯微組織中初生Si相數(shù)量逐漸減少,初生α-Al枝晶數(shù)量逐漸增加。當比壓為598MPa時合金的綜合力學性能較好,此時合金的布氏硬度為66.8HB,抗拉強度為153MPa,伸長率為5.25%,相比于重力鑄造,分別提高了12.08%、31.90%、173.44%。選取不同Si含量的過共晶Al-Si合金,研究在同一比壓下(598MPa)擠壓鑄造過共晶Al-xSi合金顯微組織和力學性能的變化。在同一比壓下,隨著Si含量的增加,合金顯微組織中初生Si的數(shù)量逐漸增多,初生α-Al枝晶數(shù)量逐漸減少。擠壓鑄造過共晶Al-(15、17.5、22)Si合金顯微組織中初生Si的等效圓直徑分別為5.59μm、9.22μm、14.30μm。擠壓鑄造后合金的綜合力學性能顯著增加,且隨著Si含量的增加,合金的磨損量明顯降低,其中擠壓鑄造過共晶Al-22Si合金的耐磨性較為良好,其磨損量取得最低值為4.9mg,摩擦系數(shù)為0.3151。通過對擠壓鑄造過共晶Al-Si合金進行均勻化處理,研究均勻化處理對擠壓鑄造過共晶Al-Si合金顯微組織及力學性能的影響。在實驗時間范圍內(nèi),隨著均勻化處理時間的增加,Si相的形貌逐漸圓整,合金的塑性得到較大提高。當均勻化處理時間為12h時,合金的綜合力學性能較好,此時合金的布氏硬度為54.5HB,抗拉強度為142MPa,伸長率達到11.40%,磨損量為6.5mg,摩擦系數(shù)為0.3231。
【關鍵詞】：過共晶Al-Si合金 擠壓鑄造 均勻化處理 磨損量
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 鑄造鋁合金10-12
• 1.1.1 活塞用Al-Si合金10-11
• 1.1.2 過共晶Al-Si合金11-12
• 1.2 超聲波熔體處理技術(shù)概述12-13
• 1.2.1 超聲波處理原理12
• 1.2.2 超聲波熔體處理的應用現(xiàn)狀12-13
• 1.3 電磁攪拌技術(shù)概述13-14
• 1.4 擠壓鑄造工藝14-15
• 1.5 摩擦磨損行為簡述15-16
• 1.5.1 概述15-16
• 1.5.2 磨損的實質(zhì)及其分類16
• 1.6 鋁合金的均勻化處理工藝16-18
• 1.6.1 均勻化處理的作用16-17
• 1.6.2 鋁合金鑄錠均勻化處理工藝17-18
• 1.6.3 制定均勻化處理工藝的原則18
• 1.7 主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 實驗材料及方法20-25
• 2.1 實驗材料20
• 2.2 合金的制備20-22
• 2.2.1 合金的熔煉20
• 2.2.2 超聲波熔體處理20-21
• 2.2.3 電磁攪拌21
• 2.2.4 擠壓鑄造21
• 2.2.5 均勻化處理21-22
• 2.3 合金的顯微組織觀察22-23
• 2.3.1 組織觀察22
• 2.3.2 定量金相分析22-23
• 2.4 合金的力學性能測試23-25
• 2.4.1 拉伸性能測試23
• 2.4.2 硬度測試23-24
• 2.4.3 耐磨性能測試24-25
• 第3章 熔體處理及成形工藝對過共晶Al-Si合金顯微組織及力學性能的影響25-35
• 3.1 超聲波熔體處理對過共晶Al-Si合金顯微組織及力學性能的影響25-27
• 3.1.1 超聲波熔體處理對過共晶Al-Si合金力學性能的影響25-26
• 3.1.2 超聲波熔體處理對過共晶Al-Si合金顯微組織的影響26-27
• 3.2 電磁攪拌對過共晶Al-Si合金顯微組織及力學性能的影響27-29
• 3.2.1 電磁攪拌對過共晶Al-Si合金力學性能的影響27
• 3.2.2 電磁攪拌對過共晶Al-Si合金顯微組織的影響27-29
• 3.3 擠壓鑄造對過共晶Al-Si合金顯微組織及力學性能的影響29-34
• 3.3.1 擠壓鑄造對過共晶Al-Si合金力學性能的影響29-30
• 3.3.2 擠壓鑄造對過共晶Al-Si合金顯微組織的影響30-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 擠壓鑄造對過共晶Al-xSi合金的顯微組織及力學性能的影響35-46
• 4.1 擠壓鑄造對過共晶Al-xSi合金力學性能的影響35-37
• 4.2 擠壓鑄造對過共晶Al-xSi合金摩擦磨損性能的影響37-40
• 4.3 合金磨損表面形貌分析40-42
• 4.4 擠壓鑄造對過共晶Al-xSi合金顯微組織的影響42-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第5章 均勻化處理對擠壓鑄造過共晶Al-Si合金顯微組織及力學性能的影響46-59
• 5.1 均勻化處理對擠壓鑄造過共晶Al-Si合金力學性能的影響46-48
• 5.2 均勻化處理對擠壓鑄造過共晶Al-Si合金摩擦磨損性能的影響48-52
• 5.3 合金磨損表面形貌分析52-53
• 5.4 均勻化處理對擠壓鑄造過共晶Al-Si合金顯微組織的影響53-57
• 5.5 磨損機理分析57
• 5.6 本章小結(jié)57-59
• 第6章 結(jié)論59-60
• 參考文獻60-64
• 在學研究成果64-65
• 致謝65

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 范婉平,祝光榮;過共晶鑄鐵定碳定硅樣杯研制成功[J];鑄造;1984年06期

2 王正軍;劉蓮香;;鎂對過共晶鋁鐵合金組織形貌的影響[J];中國有色冶金;2010年05期

3 鄒裕厚;過共晶鋁硅活塞合金的研制與生產(chǎn)[J];特種鑄造及有色合金;1990年05期

4 吳春京,沈定釗,孔憲候,董振宇;高爐過共晶鐵水的熱分析定硅[J];北京科技大學學報;1990年06期

5 涂贛峰，張成祥，任存治，李春材，梁西有;鋇對稀土在過共晶鐵水中吸收率的影響[J];稀土;1995年06期

6 趙作福;齊錦剛;王建中;;過共晶鋁-硅合金處理技術(shù)的研究進展[J];輕合金加工技術(shù);2010年06期

7 何R，

本文編號：588739