论文部分内容阅读
高铝硅合金由于其具有高的耐磨性、低的密度、以及较低的热膨胀系数,广泛应用于汽车、航空、电子等机械行业中,是刹车盘、引擎槽、气缸套以及活塞等部位的理想材料。研究发现可以通过增加合金中的硅含量来提高铝硅合金的性能,但是随着硅含量的增加,析出硅的尺寸也会随之增大,这会降低材料的机械性能和可加工性。因此,探究如何细化以及圆整化分布在高Si铝硅合金中的初晶硅的结构,是提高高Si铝硅合金机械性能以及其加工性能的必须探究的问题,这个问题也是为使高Si铝硅合金能得到广泛实际应用的国内外研究者的研究热点。熔融纺丝法这种快速凝固技术(RS)制备的合金条带,由于较大的冷却速率,合金条带的微观组织的到很大程度的细化。放电等离子烧结技术(SPS)制备的烧结块体,由于具有非常高的热效率,可实现低温快速烧结,所以烧结块体在实现致密化烧结的过程中也把其晶粒的长大程度降到最低。本文利用熔融纺丝技术这种快速凝固技术制备Al100-xSix(x=25、30、35和40)四种成分的铝硅合金条带。将不同成分的条带研磨成粉末,用SPS烧结工艺将合金粉末烧结成块,致密度达到98%以上,这为快速凝固粉末铝硅材料的制备提供了一种新的途径和方法。首次报道了亚微米的球型初晶硅分布在铝硅二元合金条带中,由于这些细小的球型初晶硅的出现,使条带的显微硬度得到了很大的提高,其中Al60Si40合金条带的显微硬度值高达435HV。在Al60Si40、Al75Si25合金烧结块体中,且很好地保留烧结前合金条带的微观组织结构特点,相比铝硅合金条带的微观结构,烧结块体的组织结构还是有一定程度的长大。由于合金条带经烧结后,固溶强化、细晶强化等效应都有所降低,导致烧结块体的硬度值低于条带的硬度值。用SPS烧结技术制备快速凝固技术高Si铝硅合金烧结块体有良好的抗磨损性和耐热性。