原文传递
多元合金化发动机用新型铝硅合金组织及性能的研究
| 论文题名： | 多元合金化发动机用新型铝硅合金组织及性能的研究 |
| 关键词： | 铝硅合金;微观组织;变质处理;拉伸性能;多元合金化;汽车发动机 |
| 摘要： | 用铝合金代替铸铁作为发动机材料,是汽车发动机的重要发展方向,然而,作为发动机的铝合金材料,需要具有良好的耐热、耐磨性和高的力学性能性能。本文主要针对牌号为TL-VW023的发动机用Al-Si-Cu-Zn合金材料,研究采用多元合金化和变质处理对合金微观组织和性能的作用,通过对合金成分优化和变质处理手段进一步改善合金微观组织和提高性能,所得主要结果如下: (1)研究了合金中Cu、Zn、Mg对合金的微观组织及硬度的影响。结果表明:Cu加入量由3.2％增加到3.8%时,合金组织中α相枝晶变得越来越发达,合金的硬度也由67.2HV升高到71.2HV,提高了约6%;当Zn加入量由0.5%增加到1.1%时,合金的微观组织没有明显的变化,但是合金的硬度由70.6HV升高到了72.4HV,提高了2.5%。当Mg的加入量由0.1%增加到0.3%时,合金中的α相枝晶和共晶Si的形貌和尺寸变化都不是很明显,但是硬度由67.2HV提高到了72.5HV,提高了6.8%。 (2)研究了镧铈混合稀土的变质处理对合金微观组织及性能的影响。结果表明:经稀土变质后,初生α相枝晶细化,共晶硅由长针状转变为纤维状或者短针状,当稀土的加入量从0.1%增加到0.4%时,合金的组织变得更加细小、均匀,合金的硬度也达到81.7HV,比未变质时硬度提高了12.9%,抗拉强度由197.4MPa升高到了232.5MPa,延伸率也由5.2%升高到了6.2%。 (3)研究了铝钛硼复合变质处理对合金的微观组织及性能的影响。结果表明:经铝钛硼变质后,合金中的共晶硅由长针状转变为点状或者蠕虫状,当铝钛硼加入量由0.4%增加到0.7%时,合金微观组织中初生α相枝晶变得越来越发达,二次枝晶间的距离也明显减小,由于铝钛硼变质细化了组织,合金的硬度和强度得到提高,加入0.7%铝钛硼时,合金的硬度可以达到84.8HV,比未变质时硬度提高了17.2%,抗拉强度由197.4MPa升高到了207.6MPa,延伸率由5.2%升高到了5.4%。 (4)还进一步研究了新型稀土钪对合金的微观组织及性能的影响。结果表明:经钪变质后,合金中的发达的树枝晶逐渐转变为纤维状,当钪加入量为0.2%时得到的合金共晶硅组织细小均匀,形态也更加圆整。加入0.2%的钪,合金的硬度提高了11.6%,抗拉强度升高到了243.3MPa,延伸率由5.2%提高到了7.8%。 |
| 作者： | 李兆健 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 程和法 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
