高强压铸高硅铝合金的研究

论文摘要

以高硅压铸铝合金为研究对象,采用电子万能材料试验机、高倍金相显微镜、JXA-8800电子探针、Tecnai 20U-TWIN高分辨透射电镜等手段,探讨了一种高强度压铸铝合金的性能及其制备工艺,并制定了与之相关的除氢工艺、精炼工艺和变质工艺。经过测试,该合金具有良好的力学性能,抗拉强度高达320MPa,延伸率1.7%,硬度110HB。压铸件的显微组织中单位面积上初晶硅数量多,最大尺寸为18μm,合金耐磨性能良好。对合金压铸产品进行了气密性试验,1.5MPa气压下持压1min无泄漏,压铸件具有良好的气密性。讨论了在压铸工艺条件下,采用含P变质剂对高硅压铸铝合金进行变质处理的必要性,表明P变质和压力下的快速凝固能很好的互相促进对合金组织中初晶硅的细化效果。探讨了在不同冷却速度下P变质的细化作用效果。随着冷却速度的增加,P变质起到的细化作用有一个先增强后减弱的规律,在铸件壁厚4mm时达到最大值。在冷却速度很大时,P变质仍然能够起到细化初晶Si的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 本文创新
• 第一章 绪论
• 1.1 压力铸造的发展
• 1.1.1 前言
• 1.1.2 国内外压力铸造工艺的新进展
• 1.2 压铸合金介绍
• 1.2.1 压铸合金分类
• 1.2.2 各金属元素在压铸铝合金中的作用
• 1.2.3 压铸合金的应用范围
• 1.3 高硅合金的种类及其应用
• 1.4 高硅压铸铝合金存在的问题
• 1.5 本课题研究的目的及意义
• 1.6 课题主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 试验方法
• 2.1 试验方案及技术路线
• 2.1.1 高硅铝合金强化机制
• 2.1.2 高硅铝合金变质处理作用原理
• 2.1.3 高硅铝合金高耐磨性原理
• 2.1.4 技术路线
• 2.2 试验设备及材料
• 2.3 力学性能测试
• 2.4 显微组织的观察
• 参考文献
• 第三章 高硅压铸铝合金的熔炼
• 3.1 高硅压铸铝合金的成分
• 3.2 高硅合金的熔炼设备及中间合金
• 3.3 高硅压铸铝合金的精炼处理
• 3.3.1 精炼剂的选择
• 3.3.2 精炼温度控制
• 3.4 高硅压铸铝合金的变质处理
• 3.4.1 变质剂的选择
• 3.4.2 变质处理温度的选择
• 3.5 高硅合金的熔炼工艺
• 参考文献
• 第四章 高硅压铸铝合金的压铸工艺参数
• 4.1 压力
• 4.2 速度
• 4.3 时间
• 4.4 温度
• 4.5 压室充满度
• 4.6 高硅铝合金压铸用涂料
• 4.7 高硅铝合金压铸件表面处理
• 4.8 本章小结
• 参考文献
• 第五章 高硅压铸铝合金的组织及力学性能
• 5.1 引言
• 5.2 高硅铝合金的力学性能
• 5.3 高硅合金的压力铸造组织
• 5.4 合金的耐磨性能分析
• 5.5 本章小结
• 参考文献
• 第六章 高硅压铸铝合金进行 P变质的必要性
• 6.1 高硅合金的组织特征
• 6.2 快速凝固对初晶硅组织的影响
• 6.3 含 P变质剂变质处理对初晶硅的影响
• 6.4 压铸条件下过共晶铝硅合金 P变质的必要性
• 6.5 不同冷却速度下 P变质剂对初晶硅组织的影响
• 6.6 本章小结
• 参考文献
• 第七章 高硅铝合金气密性测试
• 7.1 引言
• 7.2 实验原理及过程
• 7.3 本章小结
• 参考文献
• 第八章 结论
• 致谢
• 附录
• 学位论文评阅及答辩情况表