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近年来随着社会的发展,发动机的功率被逐渐提高,这就对活塞合金的强度特别是高温强度有了更高的要求。过共晶铝硅合金具有优异的耐磨性、耐蚀性,高的比强度、低的热膨胀系数和良好的体积稳定性等特点,被广泛应用于活塞材料。实验合金的成分为Al-15.5Si-4.5Cu-1.0Zn-0.7Mg-0.5Ni-0.3Zr-0.2V-0.1Ti。采用半连续铸造制得合金铸锭,通过镦粗热变形和T6热处理等手段获得性能良好的过共晶铝硅合金,基本满足了大功率发动机对活塞合金性能的要求。通过对合金的组织演变规律与室温、高温力学性能进行研究分析后,所获得的主要结论如下：(1)半连续铸造合金的组织主要由a-Al枝晶、初晶硅、共晶硅以及金属间化合物Al2Cu(θ)、Al7Cu4Ni(γ)、Al2(Si,Mg,Zr,Fe,Ni,Cu)、Al9(Cu,Fe)Ni、Al5Cu2Mg8Si6所构成。合金铸锭边部、1/2半径处、心部初晶硅的平均尺寸分别为15μm、15μm、18μm。(2)热变形消除了合金中的铸造缺陷,使合金组织变得更加致密；热变形后合金中少量的初晶硅发生破碎,从而导致了合金室温和高温强度的下降,伸长率提高。合金经热处理后,初晶硅棱角钝化,共晶硅球化显著,Al2Cu相含量减少,Al2(Si,Mg,Zr,Fe,Ni,Cu)相完全消失,而Al7Cu4Ni和Al9(Cu,Fe)Ni含量增多,产生了较多弥散分布的AI5Cu2Mg8Si6。(3)半连续铸造合金的室温抗拉强度是280MPa,热处理后合金的抗拉强度在时效16h(500℃固溶4h,150℃时效)达到最高为393MPa。热变形经热处理后的合金强度最高为349MPa。(4)半连续铸造合金高温(300℃)抗拉强度是163MPa。铸态合金经热处理后的抗拉强度是140MPa下降14%,伸长率为7.30%。热变形后再经T6处理合金的抗拉强度为121MPa,相对于铸态下降了25%,而伸长率为14.20%。(5)合金的室温和高温断裂机制均为脆性与韧性并存的混合型断裂方式。合金的强化机制有：细化晶粒强化、固溶强化、时效强化、过剩相强化等。