Al-Si-Cu-Mg合金晶粒细化变质处理铸造性能固溶处理示

1、高强耐热Al-Si-Cu-Mg合金的组织与性能研究【摘要】 本文在ZL702A合金的基础上,设计了一种具有优异综合性能的高强耐热铸造Al-Si-Cu-Mg合金,以满足大功率柴油发动机对机体及缸盖材料的要求。分别研究了Si、Cu、Mg、Zn四种元素、晶粒细化剂Ti和变质剂Sr、RE对Al-Si-Cu-Mg合金力学性能的影响；测定和分析了Cu对铸造Al-7Si-xCu-0.3Mg(x=1.53.5wt%)合金的流动性、线收缩率和热裂倾向的影响。研究了Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg合金中富铜相溶解特性及时效析出特性,考察了合金的固溶处理工艺和时效工艺。研究发现：Si、Cu、Mg、Zn对Al-S

2、i-Cu-Mg合金抗拉强度的影响顺序为SiMgCuZn,对延伸率的影响顺序为CuSiMgZn。随着四种合金元素含量的增加,合金抗拉强度增大,延伸率减小。Al-Si-Cu-Mg合金中加入0.2wt%Ti元素后,(Al)晶粒细化,合金力学性能明显提高。合金采用Sr变质力学性能优于RE变质。Sr的最佳添加量为0.03wt%。高强耐热铝硅系合金的最佳成分为：7.0wt%,2.5wt%Cu,0.3wt%Mg,0.5wt%Zn,0.2wt%Mn、0.4. 更多还原【Abstract】 This paper is design a high strength and heat resistance

3、 Al-Si-Cu-Mg alloys with excellent comprehensive performance on the basis of ZL702A alloy for the requirement of high-power diesel engine. The effect of Cu, Mg, Si, Zn, Ti,Sr,RE addition on mechanical properties of Al-Si-Cu-Mg alloy were discussed. The effect of Cu on fluidity, linear contraction ra

4、tio and heat tearing of Al-7Si-xCu-0.3Mg (x=1.53.5wt%) alloys were measured and discussed. At last, solution treatment technology and aging pro. 更多还原 【关键词】 Al-Si-Cu-Mg合金； 晶粒细化； 变质处理； 铸造性能； 固溶处理； 示差热分析； 【Key words】 Al-Si-Cu-Mg alloy； grain refinement； modification； casting property； solution tre

5、atment； DSC analysis； 摘要 3-5 Abstract 5-6 1 绪论 9-21 1.1 前言 9 1.2 铝合金的分类 9-12 铸造铝合金的分类 9-11 铸造铝合金发展现状 11-12 1.3 铸造铝合金中合金元素的作用 12-13 1.4 铝硅合金中的晶粒细化和变质处理 13-15 晶粒细化 13 细化机理 13-14 变质处理 14-15 1.5 铸造铝合金的熔炼 15-17 熔炼工艺 15-16 精炼工艺 16-17 1.6 合金的固溶处理 17-18 析出相的溶解和固溶强化 17 固溶处理温度及时间 17-18 1.7 合金的时效处理 18-19 时效强化过

6、程 18-19 时效强化机理 19 1.8 课题来源及意义 19-20 1.9 试验研究内容 20-21 2 实验内容及方法 21-28 2.1 实验内容 21-25 材料制备 21-22 合金成分优化 22-23 细化变质研究 23 合金铸造性能研究 23-24 热处理工艺研究 24-25 2.2 实验方法 25-28 示差热分析 25 显微硬度的制备 25 拉伸力学性能测试 25-26 铸造性能测试 26-27 显微组织及断口分析 27-28 3 高强耐热Al-Si-Cu-Mg合金成分优化设计 28-39 3.1 正交试验设计 28-33 正交试验结果分析 28-31 验证试验 31-33 3.2 变质处理对合金性能的影响 33-35 3.3 晶粒细化对合金性能的影响 35-38 3.4 小结 38-39 4 高强耐热Al-Si-Cu-Mg合金铸造性能研究 39-46 4.1 Cu对合金流动性的影响 39-41 4.2 Cu对合金线收缩率的影响 41-44 4.3 Cu对合金热裂倾向的影响 44-45 4.4 结论 45-46 5 高强耐热Al-Si-Cu-Mg合金热处理工艺研究 46-59 5.1 合金分级固溶处理 46-52 合金相图计算 46-47 铸态合金DSC曲线分析 47-49 双级固溶温度、时间的确定