Mg2Si增強(qiáng)過(guò)共晶Al-Si合金及其自生復(fù)合材料的研究.pdf

1、過(guò)共晶Al-Si合金是一種重要的鑄造合金，廣泛應(yīng)用于航空、航天及汽車制造等領(lǐng)域，但鑄造組織中常出現(xiàn)的粗大初生硅相嚴(yán)重地?fù)p害了材料的機(jī)械性能，尤其是當(dāng)Si％≥18wt％時(shí)，硅相粗化變得更加明顯,所以多年來(lái)，初生硅的細(xì)化問(wèn)題得到了人們的普遍關(guān)注。本文采用液態(tài)熔融法制備Mg2Si增強(qiáng)過(guò)共晶Al-Si合金及其自生復(fù)合材料，使用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDAX)、X射線熒光分析儀（XRD）等分析方法，觀察顆粒Mg2Si、初

2、生Si及共晶Si的形貌、尺寸、分布、數(shù)量；研究形成Mg2Si和初生Si的合適的Mg與Si的比例。利用正交實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行不同工藝參數(shù)的對(duì)比研究，探討了熔體不同鑄造條件與不同處理狀態(tài)，對(duì)凝固組織的影響。利用檢測(cè)設(shè)備對(duì)試樣進(jìn)行力學(xué)性能的測(cè)試，研究該過(guò)共晶Al-Mg-18％Si合金的最佳凝固工藝條件與熱處理工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)： 1.改善硅相形態(tài)和尺寸的具體途徑，即: a) 增大冷卻速度。冷卻速度與凝固組織之間的相關(guān)性：冷卻速度大，

3、晶粒尺寸細(xì)小，球化明顯；冷卻速度大，變質(zhì)效果越明顯。 B) 在加強(qiáng)合金熔液流動(dòng)的同時(shí)，再適當(dāng)降低澆溫，則細(xì)化晶粒的效果會(huì)更好些。 C) 變質(zhì)劑稀土的最佳加入量約為總量的0.6％。 D）優(yōu)化熱處理制度。熱處理使合金中的初生Si相由粗大板塊狀向細(xì)小圓球狀或顆粒狀轉(zhuǎn)化，使共晶Si相由粗針狀向纖維狀或短桿狀轉(zhuǎn)化，同時(shí)細(xì)化了Mg2Si并改變其形貌。 2.合金組織中初晶Si、共晶Si及Mg2Si顆粒越細(xì)小圓整，分布越