AI-3OSi半固態(tài)觸變壓鑄工藝研究.pdf

1、本文以Al-30Si作為實(shí)驗(yàn)材料,研究了經(jīng)磷鹽變質(zhì)后的Al-30Si在等溫處理過(guò)程中的組織演變過(guò)程,分析了等溫處理工藝對(duì)Al-30Si組織的影響,探討了等溫處理過(guò)程中組織演變的機(jī)理;還研究了等溫處理工藝和壓鑄工藝參數(shù)對(duì)Al-30Si半固態(tài)觸變壓鑄組織和性能的影響。做為對(duì)比,還對(duì)Al-30Si液態(tài)壓鑄做了相應(yīng)的研究。
　　 研究結(jié)果表明:磷鹽的加入量達(dá)到1％時(shí)Al-30Si組織中的初生硅尺寸最小,分布最均勻,組織最好;初生硅從原來(lái)

2、的200μm減小到平均值為26μm。Φ15mm試棒心部和外部的組織變化不大,φ75mm的試棒從外部到心部初生硅的尺寸逐漸增加,從40μm增加到50μm。
　　 在等溫處理過(guò)程中,隨保溫溫度或保溫時(shí)間的增加Al-30Si組織中低熔點(diǎn)的共晶先開(kāi)始熔化;滲透的液相相互間連成一個(gè)連續(xù)的網(wǎng)狀,將共晶α相包圍在其中,形成球狀或近球狀的α相。再增加保溫時(shí)間,球狀的α相尺寸逐漸減小直至消失;在水淬后,α相在初生硅周圍形核長(zhǎng)大,得到一種葵花狀的組

3、織。初生硅在等溫處理過(guò)程中隨保溫時(shí)間的增加,先是熔化減小隨后合并長(zhǎng)大,且逐漸在圓整化。等溫處理水淬后,Al-30Si的布氏硬度和耐磨性較鑄態(tài)有大幅提高。
　　 隨著澆注溫度的升高Al-30Si液態(tài)壓鑄組織中的初生硅的尺寸在不斷減小,溫度從780℃升高到820℃時(shí)出現(xiàn)了大幅度的減小,再升高溫度時(shí)則變化不明顯?？估瓘?qiáng)度隨溫度的變化和初生硅尺寸變化趨勢(shì)相反;布氏硬度隨澆注溫度的升高沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的規(guī)律,但整體是在減小。壓射速度對(duì)Al-

4、30Si液態(tài)壓鑄組織的影響要比溫度變化產(chǎn)生的影響小很多。隨著壓射速度的增加,抗拉強(qiáng)度和布氏硬度都呈現(xiàn)出了先增大后減小的趨勢(shì)。觸變壓鑄組織和半固態(tài)前相比,初生硅的形貌更加圓整,針狀的共晶硅消失,而α-Al的的枝晶被打碎,以彌散的顆粒狀分布;在固相率較高時(shí),α相形態(tài)為球狀或近球狀?？估瓘?qiáng)度在620℃下保溫100min和120 min時(shí),隨壓射速度的增加呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì),在630℃下保溫120min時(shí),抗拉強(qiáng)度隨壓射速度的增加而逐漸減