高強(qiáng)耐熱鋁合金的熱穩(wěn)定性與疲勞性能研究.pdf

1、為了得到一種綜合力學(xué)性能優(yōu)良的新型高強(qiáng)韌鋁合金，以滿足高功率柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸對(duì)材料的要求，本文設(shè)計(jì)開發(fā)了Al-7Si-xCu-0.3Mg(x=1.5、2.5、3.5wt％)三種熱處理強(qiáng)化Al-Si合金，研究了在200℃和250℃兩個(gè)溫度下熱暴露時(shí)間對(duì)此種合金力學(xué)性能和顯微組織的影響，分析了熱暴露對(duì)不同Cu含量合金組織和力學(xué)性能的影響。采用拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī)測試了金屬型和砂型鑄造Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg合金的疲勞壽命，繪出了合金的S

2、-N曲線，得到了兩種鑄型下的合金條件疲勞極限，分析了Cu含量對(duì)合金疲勞性能的影響。Al-7Si-xCu-0.3Mg(x=1.5、2.5、3.5wt％)三種合金在200℃和250℃熱暴露試驗(yàn)中，隨著熱暴露時(shí)間持續(xù)增加，三種材料的抗拉強(qiáng)度均逐漸下降，而相應(yīng)的延伸率則均明顯升高。在相同的熱暴露時(shí)間下，材料的抗拉強(qiáng)度隨著Cu含量的增大而增大，而延伸率則隨著Cu含量的增大而減小。TEM顯示熱暴露過程中富銅相經(jīng)過θ”→θ→θ的析出轉(zhuǎn)變過程和θ相的粗

3、大過程致使合金的力學(xué)性能發(fā)生變化。合金的疲勞試驗(yàn)結(jié)果表明，金屬型鑄造Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg合金的條件疲勞極限S-1=96.5MPa，砂型鑄造Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg合金的條件疲勞極限S-1=30MPa，砂型鑄造傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體缸蓋材料Al-7Si-1.5Cu-0.4Mg(ZL702A改)合金的條件疲勞極限S-1=25MPa。Al-7Si-1.5Cu-0.3Mg、Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg、Al-7Si-