热挤压变形对过共晶铝硅合金组织和性能的影响.pdf

——压力铸造——————————————带种铸造及有色合金 热挤压变形对过共晶铝硅合金组织和性能的影响 摘 要研究了热挤压变形对过共晶A1．si合金组织和性能的影响。结果表明，热挤压变形能够减小初晶硅的尺寸，并使 其边角更为圆滑，共晶硅组织形态也由粗大的板片状变为短杆状。经瞒处理后，合金的抗拉强度由变形前的240MPa提 高到290MPa，布氏硬度由87．6提高到127，伸长率由0．7％提高到4．2％。 关键词：热挤压；A1．鳓合金；力学性能；断裂机理 过共晶铝硅合金具有优异的低膨胀性能、很高的耐 部分试棒在液压机进行热挤压变形，然后空冷。将试棒 磨性、耐蚀性、较小的比重和良好的导热性，是制造发动 加工成4,6mm的短拉伸试棒，部分进行T6处理。 机活塞较理想的材料。但是，这类合金脆性大，切削加 采用上述方法分别制得4种不同工艺的试棒：铸造 工性差，力学性能很低uJ。工业生产中一般采用变质 和热处理来提高铝硅合金的力学性能，对此已有大量的 +热处理(D)。在CMT5105万能试验机上进行拉伸试 文献报道【1’2]。但是，经变质和热处理后，过共晶铝硅 验，测其抗拉强度和伸长率。并用布氏硬度计测其硬 合金的力学性能仍然很低，尤其是塑性较差，伸长率通 度。最终结果取4个试棒的平均值。 常小于1％。挤压变形作为一种可同时提高合金的强 选取部分试样横截面制备金相试样，在KH-2200 度和塑性的工艺，在很多合金中得到广泛的应用口’4】， 而尚未见到有关热挤压变形对过共晶铝硅合金的影响 探针对拉伸断口进行观察和分析。 的报道。为进一步提高过共晶铝硅合金的性能，本试验 2试验结果与分析 以A1-17Si合金为例，研究了热挤压变形对其组织和性 能的影响。 2．1试验结果 表1所示为不同工艺下试样的力学性提高。经T6 l 试验方法 处理后，挤压态合金比铸态合金抗拉强度提高了20％， 试验用原料为99．97％(质量分数，下同)的工业纯硬度提高了能。由表可知，挤压变形可同时提高合金的 铝和99．9％的结晶硅。将原料依次放入石墨坩埚中， 抗拉强度，硬度和伸长率。未热处理时，挤压变形对合 用电阻炉将其熔化，除气精炼后再添加1％的AI—P中间金的抗拉强度，硬度影响不明显，而使合金的伸长率得 合金变质30min，变质完成后浇入金属模中铸成试棒。到显著45％，伸长率由0．7％提高到4．2％。 牧稿日期：2006—04—23 基金项目：国家自然科学基金；省自然科学基金(z2004v02) mail：xtbian@sdu．edu．cn 2潘曾宪．压铸模设计手册．北京：机械工业出版社，2004． 5 效果 29 直接挤压铸造一般无浇注系统的金属消耗，可大大 4罗守靖．钢质液态模锻．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社。1990． 5罗继相，赵利华，谢少庆，等．挤压铸造实用技术研究．特种铸造及有色 节省材料[B]。本设计工件的工艺出品率达到90％。模 合金，2005，25(3)：150—152 具额定寿命可达5000件以上。本设计尺寸误差最大为6杨裕国．压铸工艺与模具设计．北京：机械工业出版社，1997． 4-1．0 7周尧和．凝固技术．北京：机械工业出版社，1998． ． mm。与精密铸造相比，每件产品的成本可降低 8齐丕骧．挤压铸造．北京：国防工业出版社，1984． 30％左右。