亞共晶鋁硅合金銻變質(zhì)效果的熱分析技術(shù)研究.pdf

1、鋁硅合金具有強(qiáng)度高、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、軌道交通、家用電器等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。亞共晶Al-Si合金的變質(zhì)處理經(jīng)常用于改善共晶組織的形貌，提高合金的力學(xué)性能。熱分析技術(shù)是爐前快速檢測熔體質(zhì)量的先進(jìn)手段之一，而對(duì)Sb變質(zhì)效果的熱分析還缺乏系統(tǒng)地研究，影響了其廣泛應(yīng)用。本課題首先使用LabVIEW語言開發(fā)了鋁合金熱分析軟件，然后利用該軟件研究了Sb對(duì)Al-Si合金的變質(zhì)效果。
　　本文開發(fā)的熱分析軟件，具有溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)的采集

2、、處理、一階微分、自動(dòng)識(shí)別特征值以及保存打印等功能。以ZL101和ZL104兩種典型的亞共晶Al-Si合金為對(duì)象，研究了不同Sb加入量和保溫時(shí)間對(duì)合金的變質(zhì)效果。
　　熱分析研究結(jié)果表明：Sb的加入使兩種合金冷卻曲線的初晶平臺(tái)上升并使共晶平臺(tái)下降，出現(xiàn)明顯的共晶再輝溫升。ZL101合金Sb變質(zhì)前后共晶生長溫度之差ΔTEG>7°C時(shí)，能夠取得良好的變質(zhì)效果。Sb變質(zhì)對(duì)ZL101合金的初晶α-Al組織影響不大，在較慢冷卻速度下(0.9

3、℃/s)，共晶Si相的形態(tài)依然呈片狀，而金屬型快速冷卻(33℃/s)時(shí)，變質(zhì)效果大幅提升，共晶Si相呈現(xiàn)纖細(xì)的短棒狀甚至近球形。整體來看，ZL101和ZL104合金的最佳Sb加入量分別為0.2％和0.4%，保溫時(shí)間的延長使ZL101合金的變質(zhì)效果逐漸增強(qiáng)，而對(duì)ZL104合金的影響不大。
　　Sb變質(zhì)降低合金的共晶形核溫度TEN，一定程度上抑制共晶Si的形核，造成形核過冷度的增加，Si相在較大的過冷度下快速生長而細(xì)化，快速冷卻時(shí)界面