热处理对改良铸造铝硅合金高温力学性能影响的研究

火热

在传统铸造铝硅合金基础上，通过添加Cu、Ni、Mn、V、RE等合金元素研制了改良铸造铝硅合金，该合金具有优良的高温力学性能，铸态合金在350℃高温时抗拉强度仍然达到120.3MPa，布氏硬度保持56.8HBS，几乎与传统铸造铝硅合金常温力学性能相当。本文研究了热处理对改良铸造铝硅合金高温力学性能的影响。

实验材料采用改良铸造铝硅合金，其化学成分(质量分数，%)为：7Si，0.35Mg，2Cu，0.2Ni，0.1V，0.2Mn，0.8RE，其余为Al。将铸态改良材料试样及经(495±3)℃×5h固溶+(165±3)℃×6h时效处理的试样分别置于电炉中。加热试样到规定温度后再进行保温处理，然后进行拉伸试验。实验温度选取为室温、250、300、350、400和450℃，且以1mm/min速度的拉伸。高温硬度测量实验温度选取为常温、50、100、200、300、350、400和450℃，保温30min后进行加载测试。
热处理对改善改良铸造铝硅合金高温力学性能是有效的，在350～400℃高温工况下，热处理态改良合金比铸态改良合金工作温度可提高150～200℃。改良铸造铝硅合金合理的热处理制度为(495±3)℃×5h固溶+(165±3)℃×6h时效。经时效处理后，改良铸造铝硅合金组织变细，基体组织球化，晶内析出大量弥散细小均匀分布的Al2Cu、Al6Cu3Ni和AlxCuCe第二相质点，这些第二相的析出，有利于改良合金高温力学性能的提高。改良铸造铝硅合金经热处理后其高温力学性能大幅度提高，是固溶强化、析出强化和沉淀弥散强化多种机制共同作用的结果。