過共晶鋁硅合金具有輕質(zhì)、耐磨、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn),在航空航天、交通運(yùn)輸、電子及內(nèi)燃機(jī)制造等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,但其微觀組織中粗大的初生硅相大幅降低其力學(xué)性能。本文以Al-16Si合金為對(duì)象,研究了Sr元素對(duì)合金組織結(jié)構(gòu)及凝固行為的影響,并考察了冷卻速率對(duì)合金凝固組織和硬度的影響,并探討了凝固組織形成機(jī)制以及性能強(qiáng)化行為。經(jīng)過研究,得到以下結(jié)論:理論計(jì)算表明,在向Al-16Si加入Sr元素后,共晶點(diǎn)右移,有助于減少初生硅相,且隨著Sr含量的增加,共晶點(diǎn)右移程度增加。但是,Sr的加入導(dǎo)致了Al₂Si₂Sr化合物的形成,Al-16Si-xSr合金凝固組織主要包括Al₂Si₂Sr化合物、初生硅和共晶組織。實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了理論計(jì)算的結(jié)果。增大Sr的加入量,該合金中Al₂Si₂Sr化合物由較細(xì)小的塊狀變?yōu)殚L且窄的桿棒狀,粗化現(xiàn)象明顯;初生硅由規(guī)則板塊狀變?yōu)楹锌锥辞也灰?guī)則的花瓣?duì)?尺寸變的粗大,但數(shù)量明顯減少;共晶硅由粗大、分散的針狀變成很細(xì)且晶粒間距很小的短桿狀或團(tuán)絮狀。對(duì)... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Al-Si二元相圖

巴馬大學(xué)的 M. Shamsuzzoha[47]卻提出了一種新的方法晶點(diǎn)轉(zhuǎn)移法，下面以鋁硅二元合金為例，解釋該方法鋁硅二元相圖，如圖所示，共晶點(diǎn)處硅含量為 12.7%。在向低熔點(diǎn)相，在鋁硅相圖中也是如此，從圖中可以看硅的熔點(diǎn)為 1414 ℃，鋁的熔點(diǎn)相對(duì)于硅較低，屬于低果能夠降低鋁和硅的熔點(diǎn)差，那么共晶點(diǎn)在熔點(diǎn)差改方向移動(dòng)。所以，如果高熔點(diǎn)的硅能被相對(duì)熔點(diǎn)較低代，那么鋁、硅的熔點(diǎn)差就會(huì)降低，共晶點(diǎn)就會(huì)向硅硅量不變的情況下，共晶點(diǎn)向右移動(dòng)，這就意味著過處硅的含量就會(huì)減少，從而導(dǎo)致初生硅的析出量就會(huì)出量。如果共晶點(diǎn)向右移動(dòng)的距離很大，那么初生硅不析出，得到完全的共晶組織，這就是共晶點(diǎn)轉(zhuǎn)移法過共晶鋁硅合金中，因?yàn)槌跎璐执髮?dǎo)致合金性能下論已經(jīng)被諸多學(xué)者所證實(shí)[48, 49]。

圖 2.3 凝固曲線實(shí)驗(yàn)示意圖.3 Schematic diagram of Solidification curves collection ex及微觀組織觀察備銅質(zhì)錐形坩堝的豎直剖面圖，圖(b)是在得到的錐形試樣澆入錐形坩堝后，錐形坩堝的上、下不同部位，能提卻速率較大，上部冷卻速率相對(duì)較小，合金熔體在不到組織及性能也會(huì)不同。因本次實(shí)驗(yàn)對(duì)比因素較多，了保證不同實(shí)驗(yàn)因素對(duì)凝固結(jié)果影響的可比性，故需樣然后制樣對(duì)比分析。選取試樣位置如圖 2.4 所示。采過中心點(diǎn)的剖面部分截取厚度為 10mm 的梯形試樣，m 的三個(gè)小樣，標(biāo)號(hào)為上部、中部、下部，如圖 2.4(b)所


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