噴射成形高硅鋁合金缸套鑲鑄行為研究.pdf

1、本文研究了噴射成形高硅鋁合金缸套與ZL104鋁合金缸體的鑲鑄工藝，并通過(guò)缸套表面電鍍鋅預(yù)處理及控制澆注和熱處理工藝參數(shù)使缸套與缸體之間實(shí)現(xiàn)了冶金結(jié)合。噴射成形高硅鋁合金初晶Si組織均勻細(xì)小、熱膨脹系數(shù)低、耐磨性好，與鋁合金缸體及鋁合金活塞相容性好，可以實(shí)現(xiàn)“全鋁型”發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)要求，提高燃油效率。
　　鋁合金缸套在空氣中及預(yù)熱時(shí)極易氧化，形成的氧化膜熔點(diǎn)高且潤(rùn)濕性不好，鑲鑄時(shí)鋁合金液不足以使其熔化從而影響缸套與缸體的冶金結(jié)合。采用

2、氯化物鍍鋅，在35℃的電鍍液中通入6.0A/dm2的陰極電流密度電鍍15min時(shí)，得到的鋅鍍層均勻致密，鍍層厚度約15μm，均勻致密地覆蓋在鋁硅合金材料表面，與噴射成形高硅鋁合金的結(jié)合力較強(qiáng)。通過(guò)在鋁硅合金缸套表面電鍍一層低熔點(diǎn)且相對(duì)穩(wěn)定的金屬鋅，可以保護(hù)缸套不被氧化并在澆注金屬液后熔入缸體合金中暴露出新鮮的缸套表面與缸體基體充分接觸反應(yīng)產(chǎn)生結(jié)合。
　　通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)鑲鑄過(guò)程中影響界面結(jié)合質(zhì)量的主要澆注工藝參數(shù)分析發(fā)現(xiàn)：各參數(shù)對(duì)

3、界面導(dǎo)熱性能及界面結(jié)合強(qiáng)度的影響程度的大小依次為ZL104合金液澆注溫度、鑲鑄試樣（缸套）預(yù)熱溫度和模具預(yù)熱溫度。并且，相對(duì)于未進(jìn)行表面電鍍鋅處理的鑲鑄實(shí)驗(yàn)，鑲鑄試樣鍍鋅處理后界面結(jié)合得到明顯改善，界面導(dǎo)熱系數(shù)從65.2W/m·K提高到103.2W/m·K，界面結(jié)合強(qiáng)度從51.6MPa提高到91.2MPa。在缸套與缸體預(yù)熱溫度為350℃、澆注溫度為820℃鑲鑄時(shí)，界面能譜分析表明，鋅鍍層完全熔入ZL104合金中并向界面兩側(cè)擴(kuò)散，界面處兩