热变形对共晶铝硅合金铸件组织和性能的影响.pdf

——轻有色合金——————————————特种铸造及有色合金 热变形对共晶铝硅合金铸件组织和性能的影响 摘 要 对共晶铝硅合金铸造试样实施热塑性变形，考察了变形工艺对其组织和性能的影响规律。研究表明，热变形可 以球化共晶硅颗粒，焊合缩孔、缩松，从而使合金铸态下的抗拉强度由205MPa提高到260MPa，伸长率由3．2％提高到 10％；合金热处理后的抗拉强度由292MPa提高到397．4MPa，伸长率由0．5％提高到6．5％。 关键词：铝合金；塑性变形；挤压比 铝硅合金具有密度和热膨胀系数小、尺寸稳定、耐 mm短拉伸试棒，在微电子控制万能试验机上进行拉伸 磨性能好等特点，因此被广泛应用于汽车、摩托车、航空 试验，测其抗拉强度和伸长率。最终结果取4个试样的 航天工业以及家用电器等产品的制造¨卅。Al—si系合平均值。 金组织中的共晶硅相以粗大针状或者板条状析出，存在 对基体的割裂作用，致使A1．Si系合金的力学性能特别2试验结果与分析 是伸长率不高”1。为了提高铸件的力学性能，一般采 不同加工条件下试样的力学性能测试结果见图l。 用变质处理或热处理工艺等手段。然而，变质处理和热 铸态试样变形后，其抗拉强度变化不是十分明显，伸长 处理工艺只能有限地提高力学性能【6]。通过变形来改 率却得到显著提高，从3．2％提高到10％。铸态试样+ 善共晶Al—si合金组织和性能的方法还未见到相关报 变形+热处理后，其抗拉强度得到明显改善，从292 道。为了近一步提高共晶Al—si合金的力学性能，本试 MPa提高397．4 MPa，伸长率从0．5％上升到6．5％，其 验研究了热变形对其组织和性能的影响。 各项性能指标均明显高于铸态试样+热处理的性能指 1材料及试验方法 标。这表明，变形后试样的性能明显优于未变形的试 样。 试验用原材料的纯度：铝为99．7％(质量分数，下 397 同)，硅99．O％。按Si含量12．6％计算出所需要的铝 5 和硅的质量，参照文献[7]中的熔炼工艺，在电阻炉中 用刷了涂料的大号石墨坩埚制得Al一12．6Si合金锭，覆 盖剂为光卤石。 2 3 ● 2 3 取适量的上述合金放在小号石墨坩埚中，用电阻炉 {。一1 工艺号 工艺号 (a)抗拉强度 (b)伸长率 将其熔化并加热至760 oC，除气精炼后添加A1-5Sr中间 合金进行变质处理，变质处理完成后降温至720℃将铝 图I 不同加工条件下试样的力学性能 液浇入金属模获得铸造试样。将铸造的试样在箱式电 3讨论 阻炉中加热后，在液压机上进行挤压变形，随后空冷到 室温。然后对挤压后的试样进行T6热处理。 3．1热变形对力学性能和微观组织的影响 采用上述工艺获得了同炉的不同加工条件下的试 样。不同的加工条件见表1。 共晶铝硅合金的变形效果主要通过共晶硅相形态