有色合金教案(铝合金).pptVIP

1-3、铝硅类合金 一、铝硅类合金的成分、组织、性能及用途 1、含硅量对相图的影响 共晶温度577度，硅在α固溶体中的最大溶解度为1.65%，共晶成分为Si12.6% 2、含硅量对铸造性能的影响 （1）随Si量的增加，共晶体数量增加，流动性增加，这是因为Si的结晶潜热比Al大得多。 （2）随Si量的增加，收缩下降，这是因为Si几乎不收缩。 （3）随Si量的增加，热裂倾向下降，这是因为收缩小，充型能力好。 （4）随Si量的增加，气密性增加，因为合金充型能力增加。 3、含Si量对机械性能的影响 （1）未变质处理前随Si量的增加，强度和延伸率增加。 （2）变质处理后随Si量的增加，强度上升，延伸率下降。 （3）Si大于12%以后，随Si量的增加，强度和延伸率都大大下降。 4、含Si 对物理、化学性能的影响 （1）随Si量的增加，密度、电导率下降，这是因为Si比重小，仅为2.35。 （2）随Si量的增加，合金磨损量下降，Si的显微硬度HV为1000-3000，而Al 的HV仅为60-100，这样就形成了在软基体上分布有硬质点的耐磨材料。 （3）随Si量的增加，线膨胀系数下降。 5、含Si量对切削性能的影响 （1）当Si小于13%时，随Si量的增加切削性能提高。 （2）当Si大于13%后，随Si量的增加切削性能下降。 (3)Si量大于13%以后,切削变差的原因是因为合金中形成了塑性较大的Al和硬度较高的Si，切削时易在工件表面与刀尖接触处产生积屑瘤，随后与破碎的初晶硅一起,使工件表皮剥落,形成刀痕，因而使表面光洁度变坏,同时刀具也容易磨损。 二、提高Al-Si合金机械性能的主要途径 （一）Al-Si合金的变质（细化）处理 1、共晶硅的变质 变质处理： 就是在合金中加入某些物质，从根本上改变硅的生长方式，这种物质称为变质剂，其组织称为变质组织。由原来的粗片状共晶体基体上分布着少量多角形初晶硅的组织，变为由树枝状的α固溶液体和共晶体组成的亚共晶组织。 Al-Si合金变质前后组织变化 2、 α固溶体的细化 亚共晶Al-Si合金结晶时首先析出的是α固溶体，而后的共晶体是在α固溶体的间隙中结晶析出，因此α固溶体越细小，共晶体也细小。目前常用作为细化剂，其反应为： 2KBF4+3Al=AlB2+2AlF3+3KF 3KTiF6+6KBF4+10Al=3TiB2+10AlF3+12KF 所形成的AlB2 TiB2是α的非自发晶核。 3、初晶硅的细化 过共晶Al-Si合金（含Si量大于15%）由于线膨胀系数小、比重小、耐磨性好已引起人们的重视。 但是由于初晶硅的出现，严重割裂了基体，因此对于过共晶Al-Si合金来说，既要对共晶硅变质，又要对初晶硅细化，多数是用磷、硫进行细化，在合金中所形成的AlP化合物可以作为初晶硅的核心。 初晶硅细化前后的组织变化 * * * * * *