成分互补熔体温度处理对高硅铝合金组织的影响.pdfVIP

— — 实 用 研 究 特种铸造及有色合金 2010年第 3O卷第 2期 成分互补熔体温度处理对高硅铝合金组织的影响 王连登 。 王尤生 朱定一 易炜发 黄利光。 (1．福州大学材料科学与工程学院；2．福州大学机械工程及 自动化学院) 摘 要 研究了成分互补熔体温度处理工艺对 A120Si合金组织的影响规律。研究表 明，该工艺能够对高硅铝合金 的初生 Si相产生明显 的变质效果 ，经成分互补熔体温度处理工艺处理后 ，初生 Si的晶粒在 100rain内尺寸可稳定在 36 m 左右 ， 这表明对高硅铝合金的变质效果具有长效性，是一种简单实用的高硅铝合金变质处理工艺 。 关键词 高硅铝合金 ；成分互补 ；熔体温度处理 中图分类号 TG113 文献标志码 A 文章编号 1001—2249(2010)02—0114一O3 DOI：10．3870／tzzz．2010．02．005 高硅铝合金具有密度小、良好 的耐磨、耐热性及低 1 试验 方法 热膨胀系数、易于铸造成形等诸多优点，是一种代替铁 基材料制备汽车活塞、连杆 、空调压缩机转子及 叶片等 试验材料为 99．70％的纯铝锭和 99．66％的工业结 重要部件 的理想材料，被广泛应用在航空 、航天、汽车、 晶硅。为了研究成分互补熔体温度处理，本试验分两组 造船等工业生产部 门中l1]。但 因高硅铝合金的凝 固组 进行 ：第一组试验采用常规熔炼工艺制备 A1—20Si合 织 中的初生 Si相多呈粗大 的多角形的形态生长，严重 金，并进行不同温度 的过热处理。A1—20Si合金的熔炼 割裂了基体 ，恶化了材料 的性能，限制了其在工业上的 在 SG2—7．5-12型坩埚电阻炉 中进行 ，将炉温升至 750 进一步应用。因此 ，必须改变合金 中的硅相形态 ，减小 。C分~tUJH入结晶硅 ，待其完全熔化后 ，保温 20min以促 其对基体性能的削弱作用口q]。 目前对硅相细化处理 进合金成分的均匀化 。然后将熔体升温至 800～1100 的方法主要有 ：添加变质剂法 、超声波振动法 、激冷法、 ℃范围内的不同过热温度 。本次试验的过热温度分别 低温铸造法 、加压铸造法、电磁搅拌法、快速凝 固技术、 为 800、900、1000、1100C，最后等熔体温度达到所要 固液混合铸造处理工艺、过热处理 以及 电脉冲技术 求的过热温度，保温 15min后直接浇入 1O0mm×2O 等 ]。其中研究较多是添加变质剂法 ，但变质工艺通 mm 的金属型中。第二组试验通过成分互补熔体温度 常较为复杂 ，难以控制 ，而且变质元素的加入还会对合 处理工艺制备 A1—20Si合金。该试验分为两种，第一种 金以及环境产生污染 ，往往达不到预期 目的l7 ；其他 试验是在两个 电阻炉 中分别配制熔化质量相 同的 方法不是效果不显著，就是技术条件复杂、成本过高，不 Al一30Si和 A1—10Si熔体，然后将 A1—30Si熔体升温至 适合进行大规模工业生产[1 ]。因此，开发一种工艺 900℃，将 Al一10Si熔体降温至 586。C左右 (在该温度 简单 、灵活性强、绿色无污染的新工艺，以改善硅粒子形 下 ，AI一10Si处于液 ／固两相区)。两种不 同成分的高低 态、大小及分布 ，提高其力学性能，最终制作出能满足各 温熔体分别保温 2Omin后，将高温熔体浇入低温熔体 种用途且综合性能优异的高硅铝合金材料 ，是近年来国 中进行熔体混合处理 ，然后将混合熔体重新放人电阻炉 内外材料研究的重点。 中过热至不 同的温度 ，保温 15min后直接浇入金属型 为了探讨熔体温