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复合变质对过共晶铝硅合金组织及性能的影响

随着社会的进步,制造业的飞速发展,人类物质生活不断提高,出现了资源和能源逐渐枯竭,生存环境逐渐恶化的严重问题。这要求使用可持续发展的材料。另一方面,在节能、节材的要求下,材料又向着轻量化方向发展,以减轻自重、提高功率质量比,达到高速、高效、节能和减轻污染的目的。本文研究的铸造过共晶铝硅合金就是符合可持续发展的材料之一。因为从过共晶铝硅合金的性能来看:它具有优异的低膨胀性能,有很高的耐磨性、耐蚀性、较小的比重和良好的导热性。因此,它被广泛的应用于汽车、航天等领域。在汽车工业方面,研究开发高性能的汽车材料成为汽车工业发展的一个重要课题,别是关键零部件材料,如发动机活塞、转子等。但是长期以来,困扰和限制过共晶铝硅合金应用的主要问题是这类合金的缺点:脆性大,切削加工性差。因为过共晶铝硅合金的显微组织由粗大板状多角形的初生硅和粗针状的共晶硅所组成。粗大的初生硅作为硬质点可以提高合金耐磨性,但因其硬而脆,割裂基体严重,故使合金的力学性能降低  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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稀土Nd对过共晶铝硅合金组织及性能影响的研究

稀土能否变质初晶硅一直存在着争论,本课题针对这一问题进行了研究,采用常规铸造工艺方法制备实验材料,研究单一稀土Nd对不同硅含量的过共晶铝硅合金的变质作用,讨论了稀土加入量对Al-17.5Si、Al-25Si和A390合金的变质效果。并研究了挤压处理,热处理等手段对A390-0.3wt%Nd合金的组织及力学性能的影响。借助X衍射仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机和高速高温摩擦磨损实验机等分析测试手段,研究了稀土变质机理,热处理及挤压处理对材料的微观组织结构的影响和材料的性能,并探讨了合金微观组织和力学性能之间关系,为研制新型过共晶铝硅合金提供了一种新的途径。研究表明,稀土Nd能够同时变质共晶硅和初晶硅;Nd对初晶硅的变质可用成分过冷理论和吸附理论两种作用机制的共同作用来解释。稀土Nd对Al-17.5Si、Al-25Si二元合金的变质表明,Al-17.5Si中的初晶硅呈现板状,变质后没有形态上的变化,但是平均尺寸分别由34.73μm...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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强流脉冲电子束处理对过共晶铝硅合金表面微观组织及性能影响研究

过共晶铝硅合金作为一种重要的铸造合金,由于具有热膨胀系数低、密度小、比强度高、耐磨和耐蚀性好等优良特性在汽车制造及航空航天等领域得到了广泛应用。但在传统铸造条件下,过共晶铝硅合金组织中普遍存在的粗大初生硅相严重地割裂基体,恶化了合金的性能,从而限制了其工业应用范围。强流脉冲电子束是近年来得到迅速发展的一种新型表面改性技术,通过电子束与材料表面相互作用所导致的超快速加热和冷却过程使材料表面发生远离平衡态的非平衡凝固,达到常规表面处理方法所无法实现的特殊改性效果。本文首次采用强流脉冲电子束对铸造过共晶铝硅合金(Al-15Si、Al-17.5Si和Al-20Si)进行表面改性处理,以细化粗大块状初生硅和针状共晶硅为主要目的,深入研究脉冲电子束作用下合金表面微观组织的变化,以及不同脉冲次数处理对合金表面硬度和耐磨性的影响。首先通过SEM、EPMA、金相和XRD等分析方法对强流脉冲电子束处理后过共晶铝硅合金表面形貌及微观组织进行了研究,得...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

《稀土》1980年20期
稀土

稀土和磷复合变质对过共晶铝——硅合金硅晶体形貌与力学性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射、材料性能检测等实验手段对复合变质处理后的过共晶铝硅合金显微组织、形貌和力学性能进行了分析...  (本文共3;页) 阅读全文>>

权威出处: 《稀土》1980年20期
吉林大学
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汽车用过共晶铝硅合金缸套材质的研究

过共晶铝硅合金由于其优异的耐磨性,在耐磨件的生产上使用的越来越广泛。目前,高硅铝合金缸套的制备主要是采用喷射沉积技术。德国PEAK公司与Daimler-Benz公司已经用喷射沉积技术成功地研制出了过共晶铝硅合金缸套,并将其应用于汽车V6发动机。喷射沉积方法制备出的铝硅合金缸套与铸铁缸套相比,具有更轻的质量,更低的磨损率,更小的燃油消耗和尾气排放。但是喷射沉积技术也存在着工艺复杂、生产中对精度的控制要求极高、成本高昂、生产效率低下等缺点。这些不足限制了高硅铝合金缸套的推广和应用。传统铸造法具有工艺简单、生产效率高、成本低等优点。但是传统铸造法生产出来的过共晶铝硅合金组织粗大,严重割裂金属基体,使Al-Si合金的性能大大恶化。Fe在铸造过共晶Al-Si合金中的作用具有两重性:一方面,Fe的添加会在铸造过共晶Al-Si合金中形成粗大的富铁相,使合金的力学性能下降;另一方面,Fe的加入在铸造过共晶Al-Si合金中形成的富铁相和基体相比,...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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Nd对过共晶铝硅合金中初生硅的变质作用及变质机理

过共晶铝硅合金是一类重要的铸造合金,具有热膨胀系数小、比强度高、耐磨和耐蚀性好等一系列优点而被广泛地应用于航空、航天及汽车制造等领域。但在传统铸造条件下,随着硅含量的增加,铸造组织中常出现的粗大的初生硅相严重地割裂了基体,降低了合金的综合性能。因此,在使用前必须对过共晶铝硅合金进行变质处理,改善初生硅的形状、尺寸和分布,以提高其机械性能。本文采用常规铸造工艺方法制备合金(Al-17.5%Si、Al-20%Si和Al-25%Si),采用单一稀土元素Nd作为变质剂对二元过共晶铝硅合金进行变质研究。系统研究了变质剂Nd的加入温度、保温时间和变质剂Nd加入量等工艺条件对不同硅含量的二元过共晶铝硅合金中初生硅的形状和尺寸的影响,确定了Nd对二元过共晶铝硅合金的最佳变质工艺;系统研究了Nd变质对过共晶铝硅合金的力学性能及耐磨性能的影响,依据对变质后合金的断口形貌和磨损表面形貌的分析探讨变质后合金的断裂机制和磨损机理;系统研究了稀土元素Nd在...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>