高硅铝基合金压铸工艺及性能的研究

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1、硕十学位论文摘要本文以A1．10％Si、A1．20％Si和A1．30％Si三种高硅铝基合金为研究对象，基于液态压铸技术，研究了高硅铝基合金重力铸造与液态压铸试样的组织和性能，开展了高硅铝基合金压铸工艺的研究，研究了压射速度、浇注温度对压铸试样的微观组织和力学性能的影响。在此基础上，考察了Si含量对高硅铝基合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明：与重力铸造相比，压铸可明显细化高硅铝基合金组织中的初生a．Al、共晶和初生Si相，抑制初生Si相的生长，提高合金的力学性能。随着压射速度的增大，A1．10％Si和Al一20％Si合金试样的拉伸强度、伸长率和冲击韧

2、性先增大而后减小，硬度逐渐降低；A1．30％Si合金试样的拉伸强度、伸长率、冲击韧性和硬度先增大而后减小。随着浇注温度的升高，A1．10％Si和A1．20％Si合金试样的拉伸强度、伸长率、冲击韧性和硬度先增大而后减小；A1．30％Si合金力学性能则随着浇注温度的升高而提高。在压铸工艺参数为浇注温度720℃、压射速度2．5m／s、模具温度150℃、工作压力160Bar时，A1．10％Si合金压铸件的抗拉强度233MPa，伸长率8．57％，硬度57．9：A1．20％Si合金压铸件的抗拉强度280MPa，伸长率4．83％，冲击韧性25．56J／cm2，硬度80．

3、6。在压射速度2．5m／s、浇注温度740℃时，A1．30％Si合金可获得良好的显微组织和力学性能，抗拉强度240MPa，伸长率2．97％，冲击韧性15．95J／cm2，硬度88．9。随着Si含量的增加，压铸高硅铝基合金Si相数量逐渐增多，Si相不断长大。在优化的工艺参数下，随着Si含量的增加，高硅铝基合金的抗拉强度先增大而后减小，硬度逐渐提高，而伸长率和冲击韧性则逐渐降低。在所研究的高硅铝基合金中，从力学性能看，Si含量在20％时，合金的综合性能较好。关键词：高硅铝基合金；压铸；显微组织；力学性能AbstractThispaperaimedatthree

4、kindsofhighSiAl-basedalloysAl-10％Si，Al-20％SiandA1．30％Sialloy．ThemicrostructureandmechanicalpropertiesoftheproductsmadeofA1．SialloysunderliquiddiecastingareinVestigatedandcomparedwlththoseundernormalcasting．ThediecastingprocessofAl-SialloyswasdeVelopedonacoldchamberdiecastingmachin

5、e．Theef托ctsofinjectionVelocity，pouringtemperatureonthemicrostructureandmechanicalpropertiesofhighSiAl-basedalloysdlecastlngwereirⅣestigated．Accordingtotheoptimizeddiecastingprocess，meef托ctsotthecontentofSionthephaseconstitutions，microstmcture，mechanicalpropertlesotAl。S1allovsweres

6、tudied，fracturesurfaceareanalyzedbySEM·TheexperimentalresultsdemonstratedthaC．Theliquiddiecastinghavebettermechanicalpropertythanthatofthenormalcasing，andobviouslyrefinetheeutecticstructureandtheprimaryphases【prlmar)，a．AlandSiphase)，restrainthegrowthofprimar)rSiphase·Withtheincrea

7、seot’heinjectionspeed，forAl一10％SiandAl一20％Sialloys，thetensilestrength，percentageelongationandimpacttoughnessisincreasednrstlyandthendecreased，whileHBSisdecreased：ForA1．30％Sialloy，thetensilestrength，percentageelongationand1mpacttou曲nessandHBSisincreasednrStlyandthendecreased·Withth

8、eincreaseot-tnepouringtemperature