汕尾鋁合金測試牌號鑒定_廣東廣分質檢檢測有限公司

　　一、引言

　　過共晶鋁硅合金具有良好的強度、硬度和體積穩定性，並且耐磨、耐腐蝕性好，是制造發動機活塞的理想材料[1,2]。然而，該合金結晶溫度範圍寬，隨硅含量的增加，初晶硅尺寸增大，強度及塑性明顯降低,應用受到限制。過共晶鋁硅合金一般採用熔鑄法進行制備，這種方法易於實現且成本較低；在其基體中，初晶硅、共晶硅和共晶鋁是其主要組織。初晶硅的形貌及顆粒大小直接關係到合金材料的使用性能，當初晶硅的顆粒粗大且棱角鋒利時，會降低其使用性能，因此改善硅相的形狀和顆粒尺寸非常關鍵。目前，除了用快速凝固等方法外，應用為廣泛的是採用變質工藝對過共晶鋁硅合金進行調質處理[3]。gf86892

　　當前，用於鋁硅合金變質的工藝方法很多，加單質元素（如納、鍶、銻、鋇、磷、硫、砷等[4,5]）、稀土、中間合金、復合變質劑及復合變質等。但很多變質劑都有自身的局限性，就使得用單一的變質劑處理難以達到佳的綜合效果。在工業生產中，一般多採用復合變質形式，在添加中間合金細化初晶硅的同時，還需要添加能細化共晶團的變質劑，這無疑增加了工藝的復雜性。稀土作為鋁硅合金變質劑的一種，一般以AlRE中間合金的形式加入，對共晶硅有很好的變質效果，並且有很好的時效性、重熔穩定性和除氫等效果，其優異性得到了國內外的廣泛認可[6-8]。

　　基於上述觀點出發，本文採用不同種類變質劑對Al-16.4%Si合金進行變質處理，考察了不同種類變質劑的對其組織形態及力學性能的影響。

　　二、試樣制備與試驗方法

　　以純鋁、單質硅（質量分數99.9%以上）為原料制備母合金Al-16.4%Si，分割成四塊。用石墨幹鍋在CRL-D型電阻爐內於760℃熔化保溫，加C2Cl6精煉除氣，扒渣後澆入金屬模中得一組拉伸試樣A；B、C、D組試樣採用相同熔煉工藝，並分別加入變質劑稀土、三元鹽（15%KCl+40%NaCl+45%NaF）及稀土和三元鹽的混合物。各組試樣配料和所加變質劑種類及百分比如表1。

　　將各組試樣在微機控制電液伺服試驗機做拉伸測試，試棒尺寸如圖1。硬度測試是在HR-150A型洛氏硬度計上進行的。用奧林巴斯金相顯微鏡觀察金相。

　　三、試驗結果

　　圖2、3分別是經不同變質劑處理後的試樣抗拉強度和延伸率數據。從曲線上可以看出，經過變質處理後，合金的抗拉強度、延伸率均得到了提高。其中經混合變質劑變質處理後的抗拉強度提到121MPa，延伸率提到12.5%左右。

　　圖4為不同變質後鋁合金的硬度曲線，從圖中可清楚的看出，經變質的試樣硬度均比原樣高。其中，經復合變質劑變質後的硬度高，比無變質的原樣維氏硬度提高接近25%。

　　圖5為鋁硅合金鑄態變質處理金相組織照片。在相圖中亮色為α(Al)組織，灰色為初生硅，灰黑色的為共晶硅。各種組織呈現不同顏色的原因是由於合金在經5%HF溶液腐蝕後，合金表層中的Si與HF反應，生成SiF4氣體，而使共晶硅被腐蝕掉，初生硅由於外面包有一薄層α(Al)而被部分腐蝕，而α(Al)組織沒有被腐蝕,因此在照金相時，α(Al)組織表面可反光，而呈亮色；初生硅部分反光，而呈灰色；共晶硅不能反光，而成灰黑色。加三元鹽的，細化程度低，將粗大初晶硅細化成針狀或者條狀；經稀土變質的，不僅細化了粗大初晶硅，而且使大部分共晶硅細化成了粒狀；過混合變質劑變質處理的，整體組織都得到了很大程度的細化，初晶硅完全成了粒狀的，共晶體組織的晶粒非常細小，呈樹枝狀分布。