高硅铝合金中初晶硅的细化研究

发布时间：2019-09-12 08:37

【摘要】：过共晶铝硅合金以其密度小、热膨胀系数低、耐磨性及体积稳定性好等优点成为理想的活塞材料。随着硅含量的增加,合金的热膨胀系数进一步减小,耐磨性和耐热性进一步提高。然而硅含量的提高导致合金组织中出现大量粗大且不规则的块状初晶硅和粗大的板片状共晶硅,严重降低了合金的综合性能。因此,细化合金组织是提高合金综合性能的必要手段。本文以过共晶Al-24Si合金为研究对象,研究了新型变质剂ZnS对过共晶铝硅合金中初晶硅形貌和尺寸的影响,考察了变质剂有效作用时间,热处理对变质的初晶硅形貌影响。采用金相显微镜(OM)、扫描电子电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等分析手段对未变质和变质的过共晶Al-24Si合金进行了组织观察分析。探究了ZnS对过共晶铝硅合金硬度的影响。研究结果表明：添加ZnS变质后,初晶硅尺寸显著减小；随着ZnS添加量的增加；“花瓣状”初晶硅消失,粗大板片状数目减少,尺寸先减小后增加,硬度先增加后下降；当ZnS的添加量达到0.15%时,初晶硅尺寸最小,由未变质时的132μm下降到30μm。研究不同时间的变质处理,发现变质30 min效果最佳,作用效果不超过120 min。对变质后的过共晶铝硅合金进行了热处理,初晶硅颗粒变得圆润。
【图文】：

图１－７邋Ａ１Ｐ与Ｓｉ的晶Ｉ体结柳７0］逡逑

青岛科技大学研究生学位论文逡逑如图２－４所示，在ＸＲＤ图中，除了有Ｓ与Ｚｎ等原材料的特征衍射峰外，同逡逑时图中也显示出ＺｎＳ的特征衍射峰，因此可Ｗ证明Ｓ粉和Ｚｎ块为原材料在真逡逑空炼炼炉反应成功合成ＺｎＳ。逡逑２３．７．２邋Ａｌ－２４Ｓｉ金相沮织形貌与尺寸逡逑由图２－５和表２－３可见，未变质Ａｌ－Ｓｉ合金初晶癌颗粒呈粗大板块状，且棱角逡逑分明分布不均匀，而用ＺｎＳ变质剂对Ａｌ－Ｓｉ合金进行变质处理，合金初晶插榅粒逡逑明显细化，数量明显增多，，平均晶粒尺寸均有较大幅度下降，而且初晶赶颗粒分逡逑布均匀，榅粒比较圆整。逡逑片）（ｂ）逡逑懿翁ｉ：壤慈佭餐~屜螅蓿蓿蓿蓿�y保稏躾@刦k樏繓躹B＇舞增＾＾＾＾o圮皽W５＾８逡逑灥巧：．．．．进＇V

本文编号：2535012