高Cu鋁硅壓鑄合金及其熱處理研究.pdf

1、輕量化推動著以鋁合金為代表的輕合金獲得越來越廣泛的應用。壓鑄作為最廣泛應用的液態(tài)成形方法，常用于鋁合金大型復雜薄壁鑄件的生產(chǎn)。但常用壓鑄鋁硅合金的性能較低。因此，開發(fā)適合壓鑄的高強韌鋁合金，是進一步為鋁壓鑄件減重的有效途徑。
　　銅是鋁的常用固溶合金化元素。本文以A356鑄造合金為對象，通過實驗性壓鑄、金相觀察、拉伸性能檢測、斷口掃描電子顯微表征等方法，研究較高Cu添加量（4％-6%）時，Cu對A356的鑄態(tài)、T6熱處理態(tài)的組織、

2、拉伸性能及斷裂行為的影響，并得到如下結(jié)論：
　　① Cu含量超過5%時，會導致A356的充型性能略有下降，但在壓鑄成型下，這種下降對鑄件的成型能力的影響并不明顯。
　?、?A356壓鑄組織中主要是條片狀的 Si相。添加 Cu后，合金中出現(xiàn) Al2Cu相，該相分布在Si相四周及晶界上。隨著Cu含量的升高，Si相由條片狀變?yōu)閳F聚的骨骼狀?？赡苁且驗镾i四周的Al2Cu相增多，原有的條片狀的Si相被打斷，形成團聚的細小的Si相。除

3、了主要的強化相Al2Cu相以外，組織中還生成了強化相W（AlxMg5Si4Cu4）。
　?、蹓鸿TA356抗拉強度為206MPa，延伸率達到8.89%。添加Cu后，合金強度得到較明顯提升，當Cu含量為5.5%時，合金的抗拉強度達到299MPa的最大值，此時延伸率為6.52%；但Cu過高會明顯降低合金的塑性，Cu含量達到6%時，抗拉強度下降到270MPa，延伸率僅有3.77%。
　?、?30℃×3h固溶熱處理后，合金在160℃下

4、的時效硬化在3h時達到硬度峰值（74.5HRE）；在隨后的時效過程中，合金硬度一直在低于峰值的小范圍內(nèi)波動。壓鑄態(tài)條片狀Si相在2h左右的固溶處理后基本完成球化，隨著固溶時間的延長而分布更加均勻；時效過程中，合金組織變化不明顯。固溶處理后，壓鑄試樣表面出現(xiàn)大小、分布不均勻的氣泡。
　　⑤ T6熱處理后，不同含Cu量試樣的拉伸性能都有一定的提升，且全部試樣的延伸率超過了5%。其中，Cu含量為4.5%的合金的綜合機械性能最佳，具有33