汽车活塞用新型高性能铝合金研发

发布时间：2018-05-11 14:38

  本文选题：Al-Si合金 + 成分设计　； 参考：《合肥工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：铝合金因具有密度小、比强度高、资源丰富、可回收性强等一系列优点在工业生产中应用广泛,是汽车轻量化的首选材料。随着人们节能和环保意识的日益增强,汽车发动机向着低耗、高能的方向发展。活塞是发动机的主要零件之一,随着对汽车发动机性能要求的提高,对活塞的使用性能要求也越来越高。铸造Al-Si合金因具有良好的性能广泛应用于活塞零件,在使用过程中发现Al-Si合金在300℃时,强度显著降低,导致Al-Si合金活塞在发动机中的使用性能降低,影响汽车发动机的整体使用性能。课题围绕这一问题,研究一种高温、室温性能良好的活塞用Al-Si合金,具有重要工程应用价值。本文以Al-Si-Cu-Mg-Ni合金为研究对象,从合金元素合金化、热处理工艺和变质处理工艺等方面开展了以下的研究工作:(1)以某牌号Al-Si活塞合金为基础,对合金成分进行设计。根据合金化原理,改变Cu、Ni含量,采用重力铸造法制备了多元Al-Si-Cu-Mg-Ni合金铸锭,通过对不同Cu、Ni含量的Al-Si活塞合金微观组织和力学性能分析,得出高温和室温综合性能较好的新的Al-Si活塞合金成分。(2)研究了新制备的Al-Si活塞合金成分材料的热处理工艺。根据铝合金热处理强化机理,制定合金的固溶处理和时效处理工艺,通过对合金微观组织和力学性能的分析,得出最佳热处理工艺为510℃×6h固溶(水淬)+185℃×6h时效(T6)。(3)研究了新制备的Al-Si活塞合金成分材料的变质处理工艺。根据共晶Si变质原理,分析了Sr变质对合金微观组织和力学性能的影响规律,得出Sr元素最佳添加量为0.06wt.%。通过以上研究,获得了高温性能优越(σb,300℃=128MPa)、室温性能相对较好(σb=305MPa)的汽车活塞用新型共晶Al-Si合金,对活塞生产具有重要的指导意义。
[Abstract]:Aluminum alloy has a series of advantages such as low density, high specific strength, abundant resources, strong recoverability and so on. It is widely used in industrial production and is the first choice material for automobile lightweight. With the increasing awareness of energy conservation and environmental protection, automobile engines are developing towards low energy consumption and high energy. Piston is one of the main parts of engine. Cast Al-Si alloy has been widely used in piston parts because of its good properties. It was found that the strength of Al-Si alloy decreased significantly at 300 鈩，

本文编号：1874361