Al-Si系鑄造高強(qiáng)度鋁合金的制備技術(shù)研究.pdf

1、輕量化是我國高速列車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。我國很多鐵路車輛的關(guān)鍵零部件，由于結(jié)構(gòu)尺寸大且形狀復(fù)雜，目前仍然采用傳統(tǒng)的鋼鐵材料，使得車輛具有較大的自重，成為阻礙我國高速列車技術(shù)進(jìn)步的一種障礙。因此，開發(fā)出能夠替代現(xiàn)有鋼鐵材料的新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料具有重要的理論和實(shí)際意義。 鋁合金以其比重小、比強(qiáng)度高等性能優(yōu)點(diǎn)，成為實(shí)現(xiàn)輕量化技術(shù)的首選材料。在各類鑄造鋁合金中，Al—Si系合金因具有優(yōu)良的鑄造性能，如流動(dòng)性好，收縮率和熱裂傾向小，經(jīng)過變質(zhì)

2、和熱處理后可具有良好的力學(xué)性能，耐蝕性能和機(jī)加工性能，成為用途最廣的鑄造鋁合金。然而傳統(tǒng)鑄造Al—Si合金的強(qiáng)度和韌性難以滿足列車關(guān)鍵零部件的使用要求，特別是采用傳統(tǒng)的鑄造方法，由于成型質(zhì)量和鑄造缺陷等問題，也難以滿足鐵道車輛關(guān)鍵零部件對(duì)材料性能和成型質(zhì)量的要求。 本文以Al—Si系鑄造鋁合金中典型的A356合金為基礎(chǔ)，在不改變其化學(xué)組成，并且不添加任何變質(zhì)細(xì)化劑的前提下，通過采用真空調(diào)壓鑄造成型方法，合理改進(jìn)澆鑄系統(tǒng)，選擇合適

3、的熔體澆注溫度，配合真空攪拌除氣措施，使鑄件在真空下充型，壓力下凝固，減少氣體，提高致密度，孔隙率最低可達(dá)0.03％，由此可使A356鑄造鋁合金的鑄態(tài)抗拉強(qiáng)度達(dá)到230MPa，比傳統(tǒng)砂型重力鑄造的鑄態(tài)抗拉強(qiáng)度提高近50％。 本文還研究并優(yōu)化了A356鑄造鋁合金合金的熱處理工藝。結(jié)果表明：最佳的熱處理工藝為545℃固溶/14h保溫+160℃時(shí)效/10h保溫，固溶淬火介質(zhì)為70℃～80℃熱水。經(jīng)過T6熱處理后，A356合金的抗拉強(qiáng)度