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汽车活塞用新型高性能铝合金研发
| 论文题名： | 汽车活塞用新型高性能铝合金研发 |
| 关键词： | 汽车活塞;铝合金;重力铸造;微观组织;力学性能 |
| 摘要： | 铝合金因具有密度小、比强度高、资源丰富、可回收性强等一系列优点在工业生产中应用广泛，是汽车轻量化的首选材料。随着人们节能和环保意识的日益增强，汽车发动机向着低耗、高能的方向发展。活塞是发动机的主要零件之一，随着对汽车发动机性能要求的提高，对活塞的使用性能要求也越来越高。铸造Al-Si合金因具有良好的性能广泛应用于活塞零件，在使用过程中发现Al-Si合金在300℃时，强度显著降低，导致Al-Si合金活塞在发动机中的使用性能降低，影响汽车发动机的整体使用性能。课题围绕这一问题，研究一种高温、室温性能良好的活塞用Al-Si合金，具有重要工程应用价值。 本文以Al-Si-Cu-Mg-Ni合金为研究对象，从合金元素合金化、热处理工艺和变质处理工艺等方面开展了以下的研究工作: (1)以某牌号Al-Si活塞合金为基础，对合金成分进行设计。根据合金化原理，改变Cu、Ni含量，采用重力铸造法制备了多元Al-Si-Cu-Mg-Ni合金铸锭，通过对不同Cu、Ni含量的Al-Si活塞合金微观组织和力学性能分析，得出高温和室温综合性能较好的新的Al-Si活塞合金成分。 (2)研究了新制备的Al-Si活塞合金成分材料的热处理工艺。根据铝合金热处理强化机理，制定合金的固溶处理和时效处理工艺，通过对合金微观组织和力学性能的分析，得出最佳热处理工艺为510℃×6h固溶（水淬）+185℃×6h时效(T6)。 (3)研究了新制备的Al-Si活塞合金成分材料的变质处理工艺。根据共晶Si变质原理，分析了Sr变质对合金微观组织和力学性能的影响规律，得出Sr元素最佳添加量为0.06wt.％。 通过以上研究，获得了高温性能优越(σb，300℃=128MPa)、室温性能相对较好（σb=305MPa）的汽车活塞用新型共晶Al-Si合金，对活塞生产具有重要的指导意义。 |
| 作者： | 郭震 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 陈文琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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