本文關(guān)鍵詞：高性能耐磨過(guò)共晶Al-Si合金的制備

  更多相關(guān)文章： 過(guò)共晶Al-Si合金 擠壓鑄造 均勻化處理 磨損量

【摘要】：過(guò)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(diǎn),是理想的汽車用活塞材料。但常規(guī)方法制備的過(guò)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(yán)重影響合金的綜合力學(xué)性能,因此改善初生Si及共晶Si的形貌成為國(guó)內(nèi)外過(guò)共晶Al-Si合金應(yīng)用研究的重點(diǎn)。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(qiáng)化合金的力學(xué)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(guò)共晶Al-Si合金,研究以上三種方法對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金顯微組織及力學(xué)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(duì)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(xué)性能。但經(jīng)過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),擠壓鑄造方法對(duì)于合金顯微組織的改善和力學(xué)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(dāng)比壓為598MPa時(shí)合金的綜合力學(xué)性能較好,此時(shí)合金的布氏硬度為66.8HB,抗拉強(qiáng)度為153MPa,伸長(zhǎng)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(guò)共晶Al-Si合金,研究在同一比壓下(598MPa)擠壓鑄造過(guò)共晶Al-xSi合金顯微組織和力學(xué)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(guò)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(xué)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(guò)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(guò)對(duì)擠壓鑄造過(guò)共晶Al-Si合金進(jìn)行均勻化處理,研究均勻化處理對(duì)擠壓鑄造過(guò)共晶Al-Si合金顯微組織及力學(xué)性能的影響。在實(shí)驗(yàn)時(shí)間范圍內(nèi),隨著均勻化處理時(shí)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(dāng)均勻化處理時(shí)間為12h時(shí),合金的綜合力學(xué)性能較好,此時(shí)合金的布氏硬度為54.5HB,抗拉強(qiáng)度為142MPa,伸長(zhǎng)率達(dá)到11.40%,磨損量為6.5mg,摩擦系數(shù)為0.3231。
【關(guān)鍵詞】：過(guò)共晶Al-Si合金 擠壓鑄造 均勻化處理 磨損量
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(guò)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(yīng)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(jiǎn)述15-16
• 1.5.1 概述15-16
• 1.5.2 磨損的實(shí)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?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法20-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)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(xué)性能測(cè)試23-25
• 2.4.1 拉伸性能測(cè)試23
• 2.4.2 硬度測(cè)試23-24
• 2.4.3 耐磨性能測(cè)試24-25
• 第3章 熔體處理及成形工藝對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金顯微組織及力學(xué)性能的影響25-35
• 3.1 超聲波熔體處理對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金顯微組織及力學(xué)性能的影響25-27
• 3.1.1 超聲波熔體處理對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金力學(xué)性能的影響25-26
• 3.1.2 超聲波熔體處理對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金顯微組織的影響26-27
• 3.2 電磁攪拌對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金顯微組織及力學(xué)性能的影響27-29
• 3.2.1 電磁攪拌對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金力學(xué)性能的影響27
• 3.2.2 電磁攪拌對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金顯微組織的影響27-29
• 3.3 擠壓鑄造對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金顯微組織及力學(xué)性能的影響29-34
• 3.3.1 擠壓鑄造對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金力學(xué)性能的影響29-30
• 3.3.2 擠壓鑄造對(duì)過(guò)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(duì)過(guò)共晶Al-xSi合金的顯微組織及力學(xué)性能的影響35-46
• 4.1 擠壓鑄造對(duì)過(guò)共晶Al-xSi合金力學(xué)性能的影響35-37
• 4.2 擠壓鑄造對(duì)過(guò)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(duì)過(guò)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(duì)擠壓鑄造過(guò)共晶Al-Si合金顯微組織及力學(xué)性能的影響46-59
• 5.1 均勻化處理對(duì)擠壓鑄造過(guò)共晶Al-Si合金力學(xué)性能的影響46-48
• 5.2 均勻化處理對(duì)擠壓鑄造過(guò)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(duì)擠壓鑄造過(guò)共晶Al-Si合金顯微組織的影響53-57
• 5.5 磨損機(jī)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(xiàn)60-64
• 在學(xué)研究成果64-65
• 致謝65

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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7 何R，

本文編號(hào)：588739