汽车活塞用铝基复合材料的组织与力学性能

• 作者: 王波 徐颖梅 赵东宏
• 来源期刊: 铸造
• 学科: 工学
• 关键词: ZAlSi12Cu1Mg1Ni1合金 Al2O3 复合材料 显微组织 力学性能
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 复合材料
• 页码范围: 79-85
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.2
• 语种: 中文

摘要

采用重力铸造和挤压铸造的方法制备了ZAlSi12Cu1Mg1Ni1合金和不同尺寸Al2O3颗粒增强的Al2O3/ZAlSi12Cu1Mg1Ni1复合材料,对比分析了铸态和T6热处理态合金的显微组织和拉伸力学性能.结果表明,重力铸造条件下,Al2O3/ZAlSi12Cu1Mg1Ni1复合材料中可见粗大枝晶状α-Al、灰色颗粒状共晶Si相和形状不规则的黑色Al2O3相,局部区域存在较为严重的团聚和显微孔洞;而挤压压力为65 MPa,α-Al树枝晶已基本球化,黑色Al2O3颗粒呈均匀、弥散分布,基本消除了显微孔洞缺陷.在2种不同Al2O3颗粒尺寸(5μm和25μm)的合金中,主要物相都为α-Al、Si和Al2O3相.施加挤压压力有助于提升2种合金的抗拉强度,且T6热处理后强度相较铸态都有明显提升;随着测试温度从室温上升至350℃,合金的抗拉强度逐渐降低、断后伸长率逐渐升高,且相同温度下Al2O3/ZAlSi12Cu1Mg1Ni1合金的抗拉强度和断后伸长率都要高于ZAlSi12Cu1Mg1Ni1合金,这是由于具有较高硬度和高温稳定性的Al2O3颗粒可以细化α-Al枝晶和共晶Si,起到颗粒强化和弥散强化的作用.