鋁合金發(fā)動機缸蓋材質(zhì)及工藝研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,要求發(fā)動機缸蓋具有高溫、高強等性能,而常用的鋁硅合金缸蓋都是亞共晶的,其常溫強度不高,高溫強度低,嚴(yán)重制約了缸蓋的應(yīng)用。針對常用鋁合金發(fā)動機缸蓋的工況和設(shè)計要求,我們選取了有別于亞共晶鋁硅合金的共晶型鋁硅合金作為研究對象,通過添加Cu、Mg、Ni等合金元素,采用P+RE復(fù)合變質(zhì)劑進行變質(zhì)處理,使用金屬型重力鑄造方法并進行T6熱處理,以提高合金的綜合性能。在試驗中,利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、電子探針(

2、EPMA)進行組織和成分的分析,對其機理進行探討；并使用SANS拉伸試驗機、WJ-10B型機械式萬能試驗機、布氏硬度計進行各種力學(xué)性能的測試。
　　 研究了主元素Si對鋁合金缸蓋組織和力學(xué)性能的影響。試驗發(fā)現(xiàn),當(dāng)硅含量從5％增加到18％時,合金的常溫抗拉強度和高溫抗拉強度先增加后減小,在共晶點附近達到最大值,合金的硬度不斷增加；而晶界處的金屬間化合物形狀先由片狀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀,然后再逐漸變?yōu)榇执蟮钠瑺?其形狀對合金的強度特別是高

3、溫強度產(chǎn)生了很大的影響。
　　 分別研究了變質(zhì)劑和熱處理對鋁合金缸蓋顯微組織和力學(xué)性能的影響。通過試驗發(fā)現(xiàn),經(jīng)過變質(zhì)處理后,初生硅和共晶硅的尺寸明顯減小,且形狀變得更加規(guī)則,性能也得到了提高；通過熱處理后,使得合金中的一些第二相彌散地分布于基體中,同時會使得共晶硅發(fā)生熔斷、?；冗^程,極大減弱了對基體的割裂作用。
　　 最后對Ni元素強化鋁合金發(fā)動機缸蓋進行了探索。當(dāng)Ni含量從1％增加到4％時,合金的常溫強度不斷下降,但