林雪冬
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刘昌明
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吕循佳
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郝旭红
中国有色金属学报
采用离心铸造方法制备初生Si颗粒单独增强Al-18Si初生Si/Mg2Si颗粒混合增强Al-18Si-5Mg铝基复合材料活塞.研究内浇口尺寸、浇注温度、模具温度、离心转速对Al-18Si-5Mg活塞的组织的影响,测试两种离心铸造活塞的硬度和耐磨性能,并与重力铸造Al-18Si活塞进行性能对比.结果表明:内浇口厚度尺寸为8mm,浇注温度为770℃,模具温度为400℃,离心转速为800 r/min时,离心铸造获得成形效果好且无铸造缺陷的Al-18Si、Al-18Si-5Mg活塞,活塞顶部及环槽区分别偏聚有大量的初生Si颗粒和初生Si/Mg2Si颗粒,而活塞裙部为无颗粒的基体组织.离心铸造Al-18Si-5Mg活塞在顶部及环槽的硬度比离心铸造Al-18Si活塞的提高了10%,前者的耐磨性能略优于后者;离心铸造Al-18Si-5Mg活塞顶部及环槽的硬度比重力铸造Al-18Si活塞的提高了10%~20%,且前者的平均磨损量仅为后者的60%~68%.
关键词:
初生颗粒
,
铝基复合材料活塞
,
硬度
,
耐磨性能
,
离心铸造
林雪冬
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刘昌明
,
黄笑宇
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.07.003
采用离心铸造方法制备了Al-16Si-6Ti复合材料筒状零件,使用SEM,EDS及OM观察分析了复合材料中的微观组织,使用Image Tool测算了铸件中初生颗粒的体积分数,测试了复合材料的硬度及耐磨性能.结果表明:离心铸造Al-16Si-6Ti筒状零件沿半径方向形成了具有大量初生Ti(AlSi)2颗粒的外层增强层组织,无初生颗粒的铝基体中间层组织以及含有少量初生Si颗粒的内层组织.从外壁到内壁,铸件的硬度及初生颗粒的体积分数均呈现先由高到低,然后小幅上升的变化规律.铸件外层组织具有最好的耐磨性能.在离心场中,初生Ti(AlSi)2向铸件外侧偏移、聚集,形成了高体积分数的初晶Ti(AlSi)2颗粒增强铸件外层的Al基复合材料.
关键词:
Al-16Si-6Ti复合材料
,
初生Ti(AlSi)2
,
硬度
,
体积分数
,
离心铸造
林雪冬
,
刘昌明
,
卢建波
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.02.009
对离心铸造Al-8.5Ni-xSi复合材料铸件的微观组织进行了观察,研究了Si含量对复合材料的组织、硬度和耐磨性的影响.结果表明:Al-8.5Ni-9Si铸件的外层偏聚了较多的初生NiAl3颗粒,内层为无颗粒的基体层;而Al-8.5Ni-14Si,Al-8.5Ni-19Si铸件则形成了具有大量初生NiAl3/Si颗粒的外层增强层,中间无颗粒的基体层以及含有较多初生Si/NiAl3颗粒的内层增强层的三层组织.随着Si含量由9％(质量分数,下同)增加到14％,19％,Al-8.5 Ni-xSi铸件增强层的初生NiAl3/Si颗粒体积分数逐渐增大,材料的硬度及耐磨性逐渐增强.在离心场中,初生NiAl3的离心运动与初生Si的向心运动是形成Al-8.5Ni-xSi铸件不同组织的主要原因.
关键词:
Al-8.5Ni-xSi复合材料
,
初生NiAl3,Si
,
硬度
,
耐磨性
,
离心铸造
林雪冬
,
刘昌明
,
吕循佳
复合材料学报
采用离心铸造方法制备了不同Si、Mg含量的Al - xSi - yMg复合材料筒状铸件,考察了不同成分铸件的宏观组织和微观组织,并测试了不同成分铸件的耐磨性能,分析并计算了Al - xSi - yMg合金中形成初晶颗粒的条件.结果表明:除Al - 15Si -5 Mg外,其他各成分铸件内侧均形成了含有初晶Si或Mg2 Si颗粒的增强层,外侧为不含颗粒的非增强层.不同成分Al - xSi - yMg铸件中形成的初晶颗粒、颗粒增强层的相对厚度值(k)以及颗粒的体积分数各不相同.随着铸件内层初晶颗粒体积分数的逐渐增加,材料的耐磨性能显著提高.计算结果表明,当x≥12.8+0.49y且y≥5时(15≤x≤30,y≤8),合金中形成初晶Si、Mg2Si两种颗粒；当x＜12.8+0.49y且y≥5时,合金中只形成初晶Mg2Si颗粒；当x≥12.8+0.49y且y＜5时,合金中只形成初晶Si颗粒；当x＜12.8+0.49y且y＜5时,合金中不形成初晶颗粒.
关键词:
初晶Si
,
初晶Mg2Si
,
体积分数
,
耐磨性能
,
离心铸造
