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1、A390过共晶硅铝合金变质本文由guochao_yang贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 中南大学 硕士学位论文 A390过共晶铝硅合金变质及热处理组织、性能研究 姓名：林家平 申请学位级别：硕士 专业：材料学 指导教师：肖于德 20090619 中南人学硕上学位论文 摘要 摘要 采用铸锭冶金方法制备了添加一、和细化、 变质处理的过共晶铝硅合金，通过力学性能测试、硬度测试、热膨胀系数 测试、耐磨性分析、金相分析、分析、和等方法研究了 细化、变质处理对合金组织及性能变化的影响，并对其热处理制度进行了 初步探讨。研究结果表明： （）、 及三
2、联变质（什）变质处理均可改 善合金的铸态组织，其中，经三联变质处理后，初晶硅变得均匀细小，长 针状的共晶硅变成短杆状或点蠕状，相对未变质合金，抗拉强度提高了。 （）经过三联变质处理的合金的最优热处理工艺为。固溶，水 淬后时效。 （）铸造合金经细化、变质处理及热处理后，热膨胀系数减小，耐磨 性得到改善，磨损率与摩擦系数都较未处理的合金要小。经过热处理后的三联变 质处理合金具有优良的耐磨性能。 关键词：合金，变质处理，热处理工艺，耐磨性 ， ? ， ， ， ， ， ， ： （） ， 。 ， ， ， （） 。 ， ，”一（） （） （） ：， ， 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指
3、导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：丕盔盈墅 日期：丑年月卫日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文， 允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录
4、到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名：燃导师 期：璋上月旦日 中南大学硕士学位论文 第一章文献综述 第一章文献综述 引言 随着我国经济建设的飞速发展，资源和能源的高消耗问题成为人们日益关注 的热点。与此相对应，开发、应用低能耗的技术和产品也成为当今世界的发展趋 势。人们生活水平的提高和制造业的发展，对结构件及零部件材料提出了越来越 高的要求。以汽车空调压缩机的主要配件之一活塞为例，活塞是内燃机传递能量 和介质的重要部件，它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组，与气缸盖等共同组 成燃烧室，承受燃气作用力并通过活塞销和连杆把动力传给曲轴，以完成内燃发 动机的工作过程
5、。由于活塞处于一个高速、高压和高温的恶劣工作环境，又要考 虑到发动机的运行平稳及耐用，因此对活塞材料提出以下主要要求：（）具有高 的机械强度，尤其是应具有较高的高温强度；（）具有小的热膨胀系数，以便使 活塞和气缸间在各种工况下都能有合适的间隙，并减少机器运行的噪音；（）吸 热性要差，导热性要好，即具有良好的耐热性；（）密度小，以减少活塞的质量 及往复运动的惯性力；（）具有良好的减摩性能与耐磨，耐蚀性能，以减少摩擦 损失并延长使用寿命；（）容易加工，成本低屹。所以活塞材料的物理机械性 能是影响活塞质量的主要因素。 早期活塞材料主要是灰铸铁。铸铁活塞有较高的抗拉强度和耐磨性，热膨胀 系数小，且价格
6、便宜，但密度大、导热性差。过去一段时间里，一些转速不高的 柴油机上，主要考虑耐磨性和强度，并兼顾工艺性和价格，一般采用合金铸铁做 活塞材料。铸钢与铸铁相比，钢的机械强度高、耐磨性好，但加工费事、密度大、 成本高，对缸套的磨损大，因此，很少全部用钢做活塞，而是在一些强化程度高 的柴油机上，用耐热钢（如）做活塞的顶部或头部，而用铝合金做活塞裙 部，构成所谓钢顶铝裙的组合式活塞。 铝合金的比重轻，比强度高，易成型，腐蚀性好等特点。在承受同样载荷条 件下采用铝合金制件，可以减轻结构的重量。因此，铝合金作为典型的轻质金属 材料已广泛应用于国外汽车工业中。实际上就是利用铝合金的高比强以铝代钢。 但目前基本
7、上还仅限于一些不动部件如车体汽缸散热器部件等。对一些关键运动 部件主要还是采用传统的铸铁钢以及烧结钢等铁合金，这主要是因为运动部件往 往工作在高温高压高速运动滑动条件下，对材料的性能要求除了相当的强度之 外，还需要有良好的耐热耐磨性及尺寸稳定性。而以为主加元素，辅助添加 、等元素的合金结合基体轻质导电导热性好以及粒子热膨胀 系数小、硬度高、耐磨的特点，有望满足上述要求。因此人们长期以来对 中南大学硕士学位论文 第一章文献综述 合金及其系列合金进行了广泛的研究，以期以低成本获取具有轻质高强多 功能的合金，代替铁基材料制备发动机活塞的理想材料，应用前景十分广 阔引。 亚共晶和共晶合金克服了系合金热
8、膨胀系数大、密度大的缺点， 已经广泛应用于汽车和摩托车活塞的生产上。然而，该两类合金在实际应用中存 在的致命问题是活塞尺寸稳定性差、抗咬合负载能力差，高温时产生体积的不可 逆膨胀从而导致“咬缸”现象的发生，使得发动机无法正常工作。由于上述在使 用性能上不可避免的缺陷，亚共晶和共晶铝硅合金作为活塞材料的应用已经越来 越不能满足现代发动机高速轻量化的要求。在共晶铝硅合金的基础上，提高 含量得到高硅过共晶铝硅合金，合金的高温力学性能、耐磨性、尺寸稳定性和抗 咬合性能均有大幅度的提高。因此，加强过共晶铝硅合金的研制对于提高活塞的 使用性能、满足不断提高的发动机性能的要求具有十分重要的学术和现实意义 】 国内外研究现状及发展趋势 系合金中是主要合金化元素，的熔点为，密度， 比铝轻，合金在发生共晶反应，生成含硅量为的共晶体。 在铝合金中加，能显著改善合金的流动性，降低合金的热膨胀系数，减少热裂 倾向，减轻合金比重，提高耐磨性、高温强度、刚度和疲劳强度，并且减少疏松， 提高气密性。按合金中含量的多少，该系合金可分为三类：亚共晶（，）， 共晶合金（，）和过共晶合金（，）铝硅合金。 共晶和亚共晶型铝硅合金具有较好的力学性能、铸造性能和切削性能，是 中小型内燃机活塞的首选材料，
