铝硅合金变质剂的制备及变质效果的研究

发布时间：2017-08-28 17:58

  本文关键词：铝硅合金变质剂的制备及变质效果的研究

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【摘要】：过共晶铝硅合金以其优良的综合性能使其成为汽车内燃机活塞材料最理想的选择。但未经变质处理的过共晶铝硅合金组织中存在粗大的板块状初生硅,将严重割裂基体,恶化合金的综合性能。因此在使用之前应对其进行细化处理。目前普遍认为用含磷变质剂细化铝硅合金是最经济有效的方法。本文针对目前铝磷中间合金变质温度高(830℃)、变质时间长(孕育30min以上),制备工艺复杂等不足,首次提出了采用粉末冶金与等径角挤压相结合的方法,直接生产铝磷中间合金。等径角挤压可使混合粉受挤压力后变形、碎化出密实的新界面,为AlP的反应提供良好条件,结合粉末烧结工艺制备铝磷中间合金。实验表明:均匀混合压实的铝磷粉经过等径道挤压,在570℃下烧结40min制得的变质剂,在A390合金780℃时加入变质,加入后迅速均匀溶解,孕育时间极短,变质后初晶硅平均尺寸达到22μm,优于目前已知变质剂。由于变质温度降低且孕育时间短,铝合金熔体无需过热,节约了能源,提高了合金熔炼质量,可以实现在线变质。该方法工艺简单、成本低,制备及变质过程无污染。
【关键词】：过共晶Al-Si合金 变质剂 初晶硅 等径角挤压
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG379;TF124;TG146.21
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 引言9
• 1.2 Al-Si合金的发展现状与趋势9-10
• 1.3 Al-Si合金组织和力学性能特点10-12
• 1.3.1 Al-Si合金组织和力学性能特点10-11
• 1.3.2 过共晶Al-Si的性能特点11-12
• 1.4 过共晶铝硅合金变质处理和含磷变质剂的研究现状12-15
• 1.4.1 国内外变质剂的研究现状12-13
• 1.4.2 含磷变质剂的研究现状13-15
• 1.5 等径角挤压对磷与铝界面反应的影响15-17
• 2 试验方法及内容17-22
• 2.1 试验材料17
• 2.2 试验设备及分析仪器17
• 2.3 试验流程17-18
• 2.4 等径角挤压Al-P中间合金的试验方法18-19
• 2.5 粉末冶金法制备Al-Cu8P中间合金的试验方法19
• 2.6 熔铸法制备Al-P中间合金的试验方法19-20
• 2.7 变质试验20
• 2.8 制备试样与分析20-22
• 3 变质剂的制备工艺22-33
• 3.1 引言22
• 3.2 粉末冶金与等径角挤压结合制备Al-P中间合金的工艺22-28
• 3.2.1 挤压对Al-P中间合金组织的影响22-23
• 3.2.2 不同挤压顺序对Al-P中间合金组织的影响23-24
• 3.2.3 烧结温度对Al-P中间合金组织的影响24-28
• 3.3 熔铸法制备Al-P中间合金的工艺28-29
• 3.4 挤压力对Al-Cu8P中间合金组织的影响29-31
• 3.5 小结31-33
• 4 Al-P系中间合金对Al-Si合金的变质处理33-40
• 4.1 引言33
• 4.2 Al-P系中间合金变质效果的研究33-35
• 4.2.1 粉末冶金法制备Al-P中间合金的变质效果33-34
• 4.2.2 不同挤压工序制备Al-P中间合金的变质效果34-35
• 4.3 熔铸法制备Al-P中间合金的变质效果35-36
• 4.4 等径角挤压Al-Cu8P中间合金的变质效果36-37
• 4.5 Al-P中间合金的变质温度对变质效果的影响37-39
• 4.6 小结39-40
• 5 结论与展望40-41
• 5.1 结论40
• 5.2 展望40-41
• 参考文献41-45
• 致谢45

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本文编号：748743