过共晶铝硅合金的研究及应用

综述了铝硅合金的化学成分、金相组织及性能特点，介绍了该合金变质工艺的研究应用概况及其机理。     

过共晶铝硅活塞合金的研究

把过共晶铝硅合金中的硅含量提高到３０％－３５％，在其中加入Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ和ＲＥ等合金强化元素，用正交试验方法选择这些元素的最佳含量，并加入Ｐ与Ｃ进行磷碳复合变质。经过一定的熔炼工艺及热处理工艺过程，处理试样，进行力学性能检验，说明这种材料符合活塞的使用要求。     

过共晶铝硅合金变质工艺研究

本文研究了Ｐ、ＲＥ、Ｓ单独加入及Ｐ－ＲＥ、Ｐ－Ｓ、Ｐ－Ｎａ联合加入对Ａｌ－２０％Ｓｉ合金的变质作用，比较了各自的变质效果。考察了联合变质最佳变质温度及联合变质长效性。所得结果表明，Ｐ－ＲＥ，Ｐ－Ｓ联合变质具有较好的双重变质效果，联合变质后合金机械性能有较大的提高，最佳变质温度为８４０℃左右，变质效果至少可持续３ｈ。     

新型过共晶铝硅活塞合金的研究

以含硅量３０％～３５％的Ａｌ－Ｓｉ含金为基础，在基中加入Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，ＲＥ等强化合金元素，用正交实验法选择其最佳含量，同时加入Ｃｕ－８％Ｐ，石墨粉作变质剂，在９５０℃左右的精炼温度与变质温度条件下，于９２０℃进行浇注，浇注金属型试样，进行性能分析，经检测证明，在此条件下生产的铝硅合金，其性能满足活塞材料要求，且某些性能还优于其它铝硅合金。     

高硅过共晶铝缸体珩磨工艺研究

对标分析缸孔珩磨机理及高硅过共晶铝缸体珩磨主流技术合理选择珩磨工艺研究对象。借鉴国外成功珩磨经验,首次实现了高硅过共晶铝缸体珩磨,达到了设定的珩磨参数目标,并初步通过了珩磨效果试验验证。明确了高硅过共晶铝合金缸体的珩磨工艺特点,为改善机加工艺,优化发动机的功率输出、机油消耗、尾气排放及发动机的可靠性等关键指标提供重要支撑。     

新型活塞材料——亚共晶铝-硅合金

亚共晶铝—硅合金是针对我国目前使用最多的汽车发动机而试验成功的一种活塞材料。它具有较高的机械、物理性能和优良的工艺性能。发动机台架试验和装车使用试验结果表明,用这种合金生产解放牌CA—10B发动机活塞,可以解决冷敲击和热拉缸的问题,并提高使用寿命。此外,这种合金成本较低,并可节省铜。这种合金已由全国活塞行业组推荐,取代ZL3合金来生产汽油机活塞。     

磷钠联合变质剂对过共晶铝硅合金组织的影响

为解决过共晶铝硅合金易出现的粗大初晶硅和粗针状的共晶硅，用磷铜合金和四元钠盐变质剂进行了变质处理。结果表明，磷钠联合变质后，能使初晶硅和共晶硅同时细化。     

铝硅活塞合金组织与性能的改善

对不同变质剂变质的共晶和过共晶铝硅活塞合金的组织与性能进行了分析比较,考察了铸件热处理对合金中硅相形态的影响。结果表明,无论共晶或过共晶铝硅类合金,采用磷变质并结合T6处理的方法,可获得优于相同状态下采用锶、钠变质的共晶合金或磷-锶复合双重变质的过共晶合金的组织与性能。     

铝—硅—镁系真空钎焊合金的研究

二十多年来,国内外一直在研究汽车全铝水箱的制造工艺。但是,以往采用的方法,不是可靠性差就是不经济,都不能用于实际生产中去。自从六十年代末美国开发了铝真空钎焊技术以后,工业生产中才在铝薄板件的钎焊工艺方面有了新的突破。近年来在汽车制造业中,也采用这种工艺逐步取代老的钎焊法生产全铝水箱。为了节约汽车用铜,长春汽车研究所和第一汽车制造厂附件分厂开展了关于全铝水箱和小客车调温系统铝蒸发器的试验研究工作,研制成功Al—Sil0—Mg2包复层钎焊板,并试制成红旗牌轿车蒸发器,进行了装车试验。本文介绍的是关于上述材料的工艺参数选择的试验报告。     

钛对活塞铝硅合金组织性能的影响

针对国内外含Ｔｉ活塞Ａｌ－Ｓｉ合金的应用和发展程度存在较大的差距，在探讨Ｔｉ对ＡＬ－Ｓｉ合金作用机理的基础上，着重讨论Ｔｉ对活塞Ａｌ－Ｓｉ合金组织、性能的影响。分析结果认为，活塞Ａｌ－Ｓｉ合金中加入０．０８％￣０．３５％的微量Ｔｉ元素，可显著提高活塞的耐热性和耐磨性；燕可通过采取更接近工作温度的时效处理工艺，改善活塞的体积稳定性，从而提高活塞的综合性能。     

热处理对铝硅铸造合金组织与性能的影响

研究了经不同变质处理后的共晶铝硅铸造合金在热处理(T6处理)过程中组织与性能的变化。通过正交试验分析了T6处理的有关工艺参数对合金力学性能的影响结果表明，变质处理对合金中硅相在热处理时的粒化过程有明显的促进作用，铸件热处理的效果是α相强化和硅相形态改善同时对优化铝硅铸造合金热处理的工艺和质量以及降低热处理能耗等方面的研究与技术发展提出了一些看法。     

铝硅合金的惰性气体低压铸造

在惰性气体保护下,对薄壁和形状复杂的高强度铝硅合金进行低压铸造。由于减少了氧化物的生成,该方法使得铝水的流动性较之一般的大气低压铸造法提高了近一倍;由于铸件致密性的改善,比起传统的低压铸造,利用惰性气体低压铸造所得到的铸件的延伸率增至2～3倍,疲劳强度几乎为原来的10倍。并且,用该方法可以低速浇铸。因此,铸造时可采用比较脆弱的铸模和型芯。该方法保证了很好的流动性,因而适宜于精密铸造。 本文所介绍的低压铸造装置可用来提高铝水的流动性并避免氧化物夹渣和气孔等缺陷。铸模的浇包和铸造箱在铸造前自动地密封、抽空并用惰性气体充压。抽空有助于铝水的脱气。在微型计算机的控制下,以最佳速度给气体加压,使铝水升入铸模。利用该装置成功地铸造了象高速涡轮的叶轮这类需要很高质量的薄壁而形状复杂的零件。     

雅马哈铝硅合金气缸技术简介

雅马哈“DiASil Cylinder”技术是“Die-casting Aluminum-Silicon Cylinder”的英文缩写,即印模压铸铝硅合金气缸技术,见图1。这种铝硅合金气缸,一次压铸成型,再经水淬和     

铝硅合金中共晶硅的粒化

研究了热处理对铝硅合金中共晶硅形态的影响，结果表明：在高温下保温一定时间后共晶硅可以粒化，变质处理促进共晶硅的粒状化效果，不同变质剂对促进共晶硅粒状化的效果不同。     

颠覆传统的铝硅合金气缸新技术

雅马哈DiASil Cylinder新技术是Die-casting Aluminum-SiliconCylinder的英文缩写,亦即印模压铸铝硅合金气缸新技术(见图1)。这种颠覆传统的高性能铝硅合金气缸仅需一次压铸成型,再经水淬和精镗后,便可直接投入使用,气缸内壁硬度达到800HV～1000HV的惊人程度,粗糙度达到0.1μm～0.2μm的镜面效果,再也无须镶嵌铸铁内衬(见图2)或电镀复合陶瓷层(见图3),便具有耐高温、耐腐蚀、自润滑、高强度、高耐磨等综合技术性能,戏剧性地提升全转速域的功率,大幅度提高生产效率,降低生产成本,延长使用寿命,减少废气排放。经权威认证机构检测证明:雅马哈高性能铝硅合金气缸DiASilCylinder,20万公里内的磨损量不足0.10mm,配缸间隙可缩小至0.015mm～0.025mm,而不必担心胀缸、拉缸和漏气等故障发生,性能优于电镀复合陶瓷气缸,为当今世界最高水平,目前已批量应用于最佳中量级车2006 YAMAHA YZF-R6上,很值得我国摩托车生产厂家和科研机构借鉴。