热处理对无凝固收缩铝硅合金组织和性能的影响.pdfVIP

第 25 卷 　第 4 期 　　　　　　　　　　西 　安 　工 　业 　学 　 院　学 　报 　　　　　　　　　　Vol25 　No4 2005 年 8 月 　 　　　　 　　　JOURNAL OF XIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY　 　　 　　　　　Aug. 2005 ( ) 文章编号 : 2005 0437704 热处理对无凝固收缩铝硅合金组织和性能的影响 常芳娥 , 坚增运 , 程 萍 , 许军锋 (西安工业学院 材料与化工学院 ,西安 710032) 摘 　要 : 　为了寻找一种无凝固收缩铝硅合金的最佳热处理工艺 ,主要研究了热处理对无凝固 收缩铝硅合金组织和力学性能的影响规律. 结果发现 :无凝固收缩铝硅合金的组织主要受固溶 温度的影响 ,随固溶温度的提高 ,合金中化合物相减少 、共晶硅和初生硅球化 ;无凝固收缩铝硅 合金的硬度随固溶温度和时效温度的升高及时效时间的延长均具有先增大后减小的规律 , 固 溶温度为 803～813 K、时效温度为 463 K、时效时间为 10 h 时合金的硬度提高最大 ; T 处理后 6 无凝固收缩铝硅合金的抗拉强度达到了 279 ～302 MPa , 比国际上的类似成分合金 KS270 、 KS271 和 KS272 合金高了40 %左右. 关键词 : 　铝硅合金 ;热处理 ;组织 ;力学性能 中图号 : 　TG166 . 3 　　　文献标识码 : 　A 　　　 　　汽车工业是促进全球经济增长的一个支柱产 不发生收缩 ,合金中硅的含量必须超过 25 %[ 1] . 但 业. 汽车的普及大大推动了社会的发展. 但是 ,汽车 硅含量越高 ,初生硅的细化越困难. 而过共晶铝硅 尾气的排放却带来了环境的污染. 为了减少汽车尾 合金的机械性能又直接与初生硅的尺寸有关. 初生 气排放对环境带来的污染 ,迫切需要对汽车发动机 硅尺寸越粗大 ,合金的机械性能越差. 传统细化方 从设计上进行改进以降低其散发物的排放量. 解决 法不能解决高硅过共 晶铝硅合金组织的细化 问 这一问题的关键 :一是要使活塞壁与气缸腔之间的 题[ 1～4 ] ,熔体温度处理是细化过共晶铝硅合金组织 空隙降到最小 ,二是要使活塞在运动时它的第一道 的一个有效方法[ 1 ,5～6 ] . 铸造合金的组织和性能可 环可以紧紧靠近活塞顶盖. 如果能解决好这两个问 通过对其进行热处理而进一步改善. 题 ,燃油发动机散发物的排放量就可大大降低. 解 1 　实验条件及方法 决上述两个问题的基础是要有热温线膨胀系数小 、 高温耐磨性好 、表面硬度大 、强度高并且成本低的 1. 1 　合金的熔炼与热处理工艺 新型合金. 在这方面受到人们格外重视的是过共晶 无凝固收缩铝硅合金主要由铝和硅组成 ,其中 铝硅合金[ 1～6 ] . 过共晶铝硅合金不仅具有优异耐磨 硅含量为 26 % ,其余为 0 . 5 %左右的铜 、镁和镍等 性和线膨胀性 ,而且还有一个特性就是当硅含量超 合金化元素. 合金配置采用石墨坩埚在电阻炉内进 过一定值时 ,合金在凝固时不发生收缩[ 1] . 众所周 行 ,合金温度用 KSW-BD- 11 型温度控制仪控制. 合 知 ,凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松等铸造缺陷的 金配制工艺为 : 先将 A00 纯铝在坩埚 内加热到 根源. 为了避免由此收缩所引