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文檔簡介
1、汽車工業(yè)正朝著輕量化、高速、舒適、節(jié)能、低排放的方向發(fā)展,發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的心臟,重量約占整車重量的三分之一,其性能和重量直接關(guān)系到汽車的價(jià)值。采用全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)不但可以顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,還可減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。國內(nèi)鋁合金缸體的工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展緩慢主要受制于三個(gè)方面:缸體材料性能達(dá)不到要求,重力鑄造工業(yè)化生產(chǎn)工藝不成熟,生產(chǎn)裝備落后。今后研究的重點(diǎn),就是要解決缸體材料的問題。
基于此,本論文通過優(yōu)化復(fù)合變質(zhì)處理進(jìn)一步提高了新型亞
2、共晶鋁硅合金的綜合性能。采用金屬型重力鑄造法,探索了AlTi5B,Al-10Sr和復(fù)合稀土單一變質(zhì)對該合金組織和性能的影響;利用正交試驗(yàn)法優(yōu)化復(fù)合變質(zhì),并對復(fù)合變質(zhì)合金的組織和性能進(jìn)行檢測。采用了X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、光譜儀和光學(xué)顯微鏡分析(OM)等手段以及基本的力學(xué)性能測試法對其進(jìn)行了研究,獲得的研究結(jié)果如下:
1、AlTi5B變質(zhì)處理后合金的抗拉強(qiáng)度和硬度都有顯著提高,當(dāng)Ti=0.04 wt.%時(shí)
3、,抗拉強(qiáng)度、伸長率和布氏硬度都達(dá)到其最大值,分別為245.27MPa、2.535%和80.24。RE變質(zhì)后合金伸長率有顯著影響,當(dāng)RE=0.4wt.%,其最小值3.03%也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于母合金的2.3%。Sr變質(zhì)后,抗拉強(qiáng)度下降20MPa左右;對伸長率和硬度的影響都比較小。
2、組織方面:AlTi5B變質(zhì)后Si相變?yōu)榻驙?;由于α相依附于Al3Ti上形核,使晶粒得到了細(xì)化;條形AlCu相由粗變細(xì)而且分布均勻,起到強(qiáng)化晶界的作用;
4、雜質(zhì)Fe相形狀變得圓整,削弱了負(fù)面影響。RE變質(zhì)后Si相變?yōu)槎贪魻睿籖E與Si、Cu形成了片狀的T(AlSiCuNd)相,而在AlCu相中又與Fe等元素形成了T(AlSiCuMnFeNiNd)相,形狀更為纖細(xì),嚴(yán)重割裂了鋁基體;伸長率顯著提高是因?yàn)樵?40℃富Al稀土相與Al形成共晶,這些共晶組織在晶界處形成骨架,起到晶界強(qiáng)化作用。Sr變質(zhì)效果最為理想,但對其熔體表面氧化膜分析表明,SrO與Al2O3形成的復(fù)合氧化物SrAl2O4使氧化
5、膜變得更加疏松、脆弱并極易開裂,造成熔煉過程吸氣嚴(yán)重,針孔率上升。
3、正交試驗(yàn)優(yōu)化復(fù)合變質(zhì)處理結(jié)果表明:選擇抗拉強(qiáng)度指標(biāo)的權(quán)值為W1為0.7,伸長率指標(biāo)的權(quán)值為W2為0.2,硬度指標(biāo)的權(quán)值為W3為0.1進(jìn)行綜合分析結(jié)果表明:復(fù)合變質(zhì)劑的最佳配合為Sr=0.01wt.%,RE=0.3wt.%,Ti=0.04wt.%。
4、優(yōu)化復(fù)合變質(zhì)處理后合金的力學(xué)性能檢測結(jié)果為:抗拉強(qiáng)度232Mpa,伸長率2.66%,布氏
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