變質(zhì)處理和熱處理對Al-Si合金組織及性能的影響.pdf

1、Al-Si合金是一種重要的鑄造合金,它具有密度低、比強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小、熱穩(wěn)定性好、耐磨等優(yōu)點(diǎn)。目前,被廣泛用于汽車、摩托車等制造業(yè)。本文以汽車壓鑄行業(yè)中常見的ADC12合金和R14合金為研究對象,進(jìn)行復(fù)合細(xì)化變質(zhì)和T6熱處理,并對合金組織和性能進(jìn)行測試和分析,制定出較佳的變質(zhì)工藝參數(shù)。
　　研究結(jié)果表明:添加0.6％Al-5Ti-B中間合金對ADC12合金進(jìn)行細(xì)化,α-Al枝晶尺寸和二次枝晶臂間距最小。0.6%的RE對ADC1

2、2合金進(jìn)行變質(zhì),長針狀共晶硅基本轉(zhuǎn)變?yōu)槎贪魻罨蝾w粒狀。Al-5Ti-B和RE復(fù)合細(xì)化變質(zhì)處理,Al-5Ti-B加入量為0.6%,RE加入量為0.6%時,ADC12合金可獲得最佳變質(zhì)細(xì)化效果,α-Al和共晶硅都得到了很好的細(xì)化變質(zhì)。T6熱處理可以進(jìn)一步改善合金組織,使桿狀共晶硅長度減小,轉(zhuǎn)變?yōu)榍蚧w粒。
　　加入0.08%的P對R14合金進(jìn)行變質(zhì),初晶硅平均尺寸從64.4μm減小到27.7μm且棱角鈍化。RE對合金中初晶硅和共晶硅都

3、有一定變質(zhì)效果,RE添加量為0.8%時,初晶硅平均尺寸為30.2μm,共晶硅為短棒狀和顆粒狀。添加0.08%P和0.6%RE對初晶硅和共晶硅都有很好的變質(zhì)作用。T6熱處理后,初晶硅進(jìn)一步鈍化,共晶硅大部分為球化顆粒。
　　復(fù)合細(xì)化變質(zhì)處理和T6熱處理在一定程度上提高了ADC12合金室溫拉伸性能、硬度和耐磨性能。未經(jīng)過變質(zhì)處理的ADC12合金抗拉強(qiáng)度為183MPa,延伸率為1.02%,布氏硬度為70HB;經(jīng)而0.6%Al-5Ti-B

4、和0.6%RE復(fù)合細(xì)化變質(zhì)處理后,抗拉強(qiáng)度達(dá)到237MPa,延伸率為3.59%,布氏硬度為85HB。T6熱處理后,合金布氏硬度提高到104HB,抗拉強(qiáng)度達(dá)到253MPa。
　　復(fù)合變質(zhì)處理和T6熱處理使R14合金室溫拉伸性能、硬度和耐磨性能明顯提高。未經(jīng)過變質(zhì)處理的R14合金抗拉強(qiáng)度為212MPa,延伸率為0.71%,布氏硬度為102HB;經(jīng)0.08%P和0.6%RE復(fù)合變質(zhì)處理后,抗拉強(qiáng)度達(dá)到271MPa,延伸率為2.34%,布