畢業(yè)設計（論文）開提報告-工藝條件對鋁硅合金組織和性能的影響

本科畢業(yè)設計（論文）開題報告（綜述）題目：工藝條件對鋁硅合金組織和性能的影響一、本課題來源及意義近年來環(huán)保問題越來越受到世界各國的重視，這些壓力也直接傳遞到汽車制造業(yè)。汽車工業(yè)為了節(jié)約燃料、保護環(huán)境、不斷努力減輕汽車重量，對汽車用材料提出了更高的要求。增加鋁材的使用量是其中的重要措施之一。發(fā)動機部件用鋁合金制造輕量化，一般可減重30%以上。這些社會需求促進了鋁合金新材料和新技術的研究和發(fā)展[1]。目前，國內(nèi)外對鑄造Al-Si合金強韌化的研究大多集中在亞共晶合金和過共晶合金上。亞共晶鑄造Al-Si合金在強韌鑄造Al-Si合金中占有重要地位，通過熔體熱處理、枝晶細化、共晶Si變質(zhì)和熱處理中Si相顆粒尺寸控制來提高亞共晶合金的強度。但由于這類合金中共晶體的數(shù)量相對較少，在鑄造過程中難以消除的縮松等鑄造缺陷極大地制約了鑄件塑韌性的進一步大幅度改善。過共晶Al-Si合金多采用噴涂沉積等方法通過細化初晶Si相來改善強韌性，但這種方法的制備成本較高，因而此類合金的應用存在一定的局限性。近共晶鑄造Al-Si合金(Si11.0%-12.0%)的成形性鑄造性能優(yōu)于亞共晶鑄造Al-Si合金(Si6%-7%)(以A356、A357為代表)，然而它的應用卻不如亞共晶合金廣泛，特別是在高質(zhì)量鑄件上。究其原因，主要是受近共晶鑄造Al-Si合金較低的力學性能限制。若能用近共晶A-Si合金替代A356合金，將會降低原材料成本，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。然而，Al-Si合金的細化處理是鑄造Al-Si合金生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)，是有效提高合金強度和韌性、改善合金鑄造性能、提高切削加工性能的重要手段。因此通過探討工藝條件的變化來控制Al-Si合金組織及性能是Al-Si合金研究工作者的熱門課題。晶粒細化技術在鋁加工業(yè)中，是提高鋁材材質(zhì)，發(fā)展超高強高韌新性鋁材，挖掘鋁及其合金潛能，提高鋁及其合金的使用價值的一個重要的研究途徑，具有重要的研究意義。二、文獻綜述2.1硅鋁合金的研究現(xiàn)狀Al-Si合金具有優(yōu)良的鑄造性能，如流動性好、氣密性好、收縮率小和熱傾向小，經(jīng)過變質(zhì)和熱處理之后，具有良好的力學性能、物理性能、耐腐蝕性能和中等的機加工性能，是鑄造鋁合金中品種最多，用途最廣的一類合金。它的比強度高于鑄鐵和鑄鋼，因而被廣泛應用于航天、航空、交通運輸和機械加工等部門。隨著現(xiàn)代工業(yè)及鑄造新技術的發(fā)展，對Al-Si合金的需求量越來越大[2]工業(yè)上很重要的硅鋁合金可分為3類：（1）亞共晶硅鋁合金含硅9％-12％。（2）共晶硅鋁合金含硅11％-13％。（3）過共晶硅鋁合金硅含量，主要在15％～3O％。過共晶鋁硅合金的成分，因Si的含量高低可分為三種，即低硅16-18%中硅19-23%、高硅24-26%。普通鑄造法制備的過共晶硅鋁合金組織為初生Si加共晶組織(α+Si)，共晶Si呈針狀，初生Si呈板條狀。隨著Si含量的提高，板條狀所占的比例也越來越高，初生Si變得十分粗大，嚴重割裂基體，在Si相的尖角處和棱角處引起應力集中。使合金變脆，力學性能特別是伸長率顯著降低，而且切削性能也很差，可以通過細化過共晶合金來改善性能。然而，過共晶合金的細化主要是細化初晶硅，對這類合金主要是細化其初晶硅的結晶晶粒，把原來的板狀初晶硅及粗大的長針狀共晶硅變?yōu)榧毩睢３蹙Ч璧募毣幚硎峭ㄟ^向合金液中提供外來結晶核心種子，使其成為初晶硅的結晶核心，從而使結晶核心數(shù)量增多，并抑制其長大，以實現(xiàn)結晶組織細化均勻的目的。因此，如何采用合理的工藝來細化硅鋁合金組織，改善硅粒子形態(tài)、大小及分布，提高其力學性能，最終制作出能滿足各種用途且綜合性能優(yōu)異的硅鋁合金材料，是近年來國內(nèi)外材料研究者研究的重點。2.2硅鋁合金的制備方法合金的熔煉技術是鋁加工行業(yè)的根本技術，鋁硅合金的生產(chǎn)主要有電熱還原法、電解法和熔配法三種方法：2.2.1電熱還原法：電熱還原法生產(chǎn)鋁硅合金是用合適的含鋁礦物加還原劑，經(jīng)配料、造球，在電熱爐中還原獲得粗鋁硅合金，最后經(jīng)精煉和成分調(diào)配，獲得所需的鋁硅合金。該工藝俄羅斯一直處于領先地位。我國從上世紀60年代對該工藝進行試驗研究，斷斷續(xù)續(xù)，到目前仍未過關，只能穩(wěn)定生產(chǎn)含鋁40%左右的粗合金，可以用作煉鋼脫氧劑，但提取鑄造合金則因提取率太低而很不經(jīng)濟，目前仍不能成為我國鋁硅系合金生產(chǎn)的主體。[3]2.2.2電解法：電解法生產(chǎn)鋁硅合金是利用鋁礦中含有的硅和欽，除去鋁土礦中鐵等有害雜質(zhì)，經(jīng)磨礦、鍛燒、成分調(diào)配等，獲得一種理化性能符合電解合金要求的硅欽氧化鋁的原料。然后硅欽氧化鋁經(jīng)熔鹽電解，直接獲得鋁硅欽合金。在電解車間混合爐中適當調(diào)整成分，可以獲得不同牌號的合金。[3]該方法省去了生產(chǎn)純鋁、純硅的過程，并在生產(chǎn)中保留了對鋁硅合金性能有益的價格昂貴的金屬欽，適合我國鋁礦資源高硅高欽一水硬鋁石型的特點。上述兩種方法技術難度大，并且需要專門的大型設備，目前還沒有得到廣泛的應用，在鋁硅生產(chǎn)實際中，主要還是以熔配法為主。采用優(yōu)良的熔配工藝對穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低能源消耗都有很大的好處。2.2.3熔配法：該方法是指將工業(yè)純鋁、純硅在熔煉爐里熔化、熔配成鋁硅合金.該工藝簡單，適用性廣。根據(jù)不同的具體操作，該工藝又有許多不同的方法，對比如下：（1）高溫加硅法傳統(tǒng)的高溫加硅工藝:先將鋁熔化并過熱到950℃左右，用石墨鐘罩將預熱至200一300℃的碎硅塊(粒度為15-20mm)壓入到鋁液中，并緩慢轉(zhuǎn)動，保溫一段時間，降溫，除氣除渣后澆成鑄錠待用[4]Si的熔點為1414℃，且Si的密度比鋁小，易上浮。加熱溫度過高，硅塊容易漂浮在鋁液表面上，與空氣中的氧發(fā)生氧化，在硅表面形成一層高達1703℃的氧化膜，使硅塊不能熔化。如果加硅溫度、加硅方法掌握不好，硅就很難熔化，以致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，甚至整個熔化工藝失敗。該工藝對加入的硅塊粒度要求嚴，碎粒狀、粉狀硅均不能加入，硅的浪費大:熔煉溫度高，能源浪費大，工人的勞動條件也差[4]（2）同時加入硅塊與鋁塊熔煉法硅塊與鋁塊一起裝爐、一起升溫、一起熔化，這種方法在工廠中應用較普遍。把硅塊放在爐底，在硅塊的上部放置鋁塊，然后一起升溫。鋁的熔點低，比硅先熔化，并覆蓋在硅的上面，硅在鋁液的包裹下慢慢熔化。這種方法是一種比較好的方法，鋁塊熔化后就阻止了硅塊與大氣的接觸，防止了硅的高溫氧化。可是在鋁塊未熔化之前(約在700℃之前)，由許多鋁塊堆積成的覆蓋物無法阻隔空氣與爐底硅塊的接觸，并與硅在400℃時發(fā)生氧化反應[5]，生成不溶的SiO2粒子，成為細小的夾雜物。這些夾雜物不但對產(chǎn)品的力學性能及表面質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響，而且會縮短模具壽命[6]。（3）中間合金添加法把事先熔煉的Al-Si中間合金錠放入鋁熔體中。這種方法的優(yōu)點是熔化效果好，容易吸收;缺點是需要制備Al-Si中間合金，增多了工藝流程，加大了能耗與鋁、硅的燒損，增加了生產(chǎn)成本。用于配制鋁硅中間合金的鋁純度一般較低，容易導致最終合金的雜質(zhì)含量超標[7]。配制中間合金的過程仍然困難，工人的工作條件依然惡劣。（4）速溶硅添加劑法上世紀90年代工業(yè)發(fā)達國家出現(xiàn)了通過速熔硅添加劑添加硅的方法。速熔硅添加劑是由純硅粉、催化劑、特種添加劑與微量鋁粉經(jīng)過高壓壓制而成的餅塊，硅的含量高達95%。在使用時把一定質(zhì)量的餅塊投到鋁熔體中，餅塊迅速溶解[7]。采用速熔硅添加劑可以避免結晶硅的燒損，精確控制硅的添加量，熔化時間極短。此方法雖然有效，但也有其缺點:(l)結晶硅破碎、磨制成硅粉需要很多的能量，增加了成本。若合金中硅的含量較高時，成本較高。(2)硅粉的表面容易氧化形成氧化硅，形成夾渣.(3)工藝步驟繁瑣。（5）低溫加硅法低溫加硅技術是一新興的技術，是由傳統(tǒng)的高溫加硅工藝改進而來。在鋁熔液溫度比較低時(660~770℃)加入碎硅塊，再一起升溫使硅熔化[7]。該方法即可以精確控制硅的添加量，也能很好的防止硅塊氧化，工人的工作條件也溫和了許多。過熱加硅法,隨著液體鋁的溫度升高,液體鋁的比重有所下降液體鋁在（658℃、780℃、800℃的比重分別為2.4克/厘米3,2.39克/厘米3和2.36克/厘米3）。由于液體鋁的表面張力作用以及加硅時熱交換條件變化產(chǎn)生的比重差的影響,硅仍然浮在液體鋁的表面,因此要不斷的把硅塊壓入液體中，壓力消除后,硅塊便又浮在液體鋁的表面,這時硅的表面很快就生成一層氧化硅膜，這層氧化硅膜的熔點為703℃,組織致密。這層氧化硅膜能隔絕鋁原子和硅原子之間的擴散,大大降低硅的熔解速度,增加金屬元素的損耗,浪費能源和工時,嚴重時造成熔煉失敗。由于硅浮在液體鋁的表面,硅的熔解過程只在下半部表層與液體鋁接觸界面上進行,所以在局部區(qū)域形成高濃度的硅聚集層。因此,必須不斷攪拌,使聚集層的高硅區(qū)與底層的低硅區(qū)對流,才使結晶硅繼續(xù)熔解。硅的塊度不同,熔解和擴散的速度也不同。一般使用的塊度為20-40mm。由于細粒狀和細粉狀結晶硅表面積大,容易產(chǎn)生氧化硅膜并在熔煉過程的攪拌中容易卷入液體鋁表面的氧化渣中,所以,應用過熱加硅法。細粒狀和細粉狀結晶硅均不適用。低溫加硅運用合金化能降低合金熔點的原理,為適當降低加硅溫度,熔化溫度和縮短熔化時間創(chuàng)造較好的條件。根據(jù)鋁-硅二元相圖進行分析在鋁的熔點溫度附近加硅,適當攪拌,控制溫度,使硅在L+α相區(qū)域內(nèi)均勻分布,就可以避免加硅初期硅的上浮現(xiàn)象,同時增加了鋁和硅的接觸表面。隨著液體鋁溫度的升高和硅的熔解擴散,掖體鋁合金和硅互相濕潤,掖體鋁的比重減小,增加了液體鋁合金對硅的粘附作用。有效地防止熔化過程中硅的上浮。而且績晶硅的塊（粒、粉）度越小,表面積越大。防止硅的上浮的現(xiàn)象的效果越明顯,則在整個熔煉過程中加快硅的熔解和擴散速度,縮短熔煉時間。因此,即節(jié)省能源和工時,還可以減少金屬元素一的燒損量,充分應用細粒狀和細粉狀結晶硅的原材料資源。低溫加硅直接熔煉鑄造鋁合金（鋁硅中間合金）開辟了新的途徑。綜上可得：經(jīng)過比較得出采用熔煉法中的低溫加硅技術來研究初生硅的大小。2.3工藝條件對Al-Si合金的組織和性能的研究2.3.1含量對鋁硅合金組織和性能的影響2.3.1.1硅含量對初生硅大小的影響共晶型鋁硅合金含硅11-13%，由于含硅量較多，其鑄造性、體積穩(wěn)定性、力學性能都很好，目前已得到十分廣泛的應用。過共晶型鋁硅合金含硅17-26%，甚至更高，由于初晶硅的大量出現(xiàn)，過共晶合金實際上是一種復合良好的自生Si顆粒增強鋁基復合材料。由于含硅量很高，它比亞共晶、共晶鋁硅合金更輕、導熱性更好、線膨脹系數(shù)更低、更抗磨及體積穩(wěn)定性更高，因此，越來越引起世界各國的重視。根據(jù)不同成分鋁硅合金熔體混合對初生硅相細化研究，不同硅含量下，隨著硅含量的升高，由于其液相線溫度隨著升高，其最佳的澆注溫度也隨之升高。但即使在最佳澆注溫度下澆注，它們的組織仍隨著硅含量的升高而不斷惡化。當硅含量為20%時，初生硅以塊狀為主，此時初生硅等效直徑為54.86μm；當硅含量升至25%時，初生硅的形貌變得復雜，以破碎的塊狀、五瓣星狀以及桿狀為主，尺寸增加到了71.7μm，組織中的初生硅數(shù)量也明顯變多;而當硅含量進一步升至30%時，初生硅的等效直徑升至95μm，其最大直徑則達到了900μm以上，形態(tài)以長桿狀為主，且初生硅的數(shù)量也大大增加。因此，在整個澆注過程中，存在一個最佳的溫度。而對于不同硅含量的合金來說，這個最佳溫度肯定不一樣。因為隨著硅含量的增高，熔化過程中，熔體內(nèi)的硅原子集團就越多，而未熔化的硅原子集團在冷卻過程中可以直接成為結晶核心，且在硅晶體的生長過程中，這些微結構又可以作為整體直接附著到硅晶體的生長界面上，促進硅的生長，使得初晶硅在澆注前就已經(jīng)形核并部分長大。因此在相同條件下，要想獲得相對細小的初生硅，硅含量越高，就需要均勻的熔體，也就需要更高的能量，使得澆注溫度也不得不隨之升高。另外，硅含量越高，其熔體中硅原子也越多，因此硅原子附著在晶核上的機會也大大增加，從而增加了初生硅的長大速度，使得，硅含量越高的合金中初生硅的尺寸也越大。2.3.1.2不同變質(zhì)劑Al-20Si組織和性能的影響。在鋁合金熔煉過程中添加適當?shù)募毣瘎?，可以有效的細化合金凝固組織，由于此法操作簡單、作用快、適應性強，目前在國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)上得到了廣泛的應用。晶粒細化劑的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個過程：20世紀四五十年代最先出現(xiàn)鹽熔劑或鹽塊劑；到60年代隨著無芯感應爐的出現(xiàn)，細化劑進入中間合金的時代[9]，最早先出現(xiàn)Al-Ti錠，隨后又研制出效果更佳的Al-Ti-B錠；70-80年代Al-Ti-B由原先的塊錠發(fā)展到線材，并研制出了更多鈦硼配比的晶粒細化劑；到90年代涌現(xiàn)出一大批新型晶粒細化劑，其中包括Al-Ti-C，Al-Ti-B-RE，Al-Ti-B-C等。(1)鹽類細化劑(鹽熔劑或鹽塊劑)一般的制備方法是將K2TiF6、KBF4直接加到鋁熔體中反應，產(chǎn)生TiAl3和AlB2細化相粒子而產(chǎn)生細化作用。被普遍采用的鹽類細化劑為英國金屬研究協(xié)會Cibula研制，它由40%Ti粉與B鹽及助熔劑等混合壓制成塊狀[9,10]。但是此類細化劑產(chǎn)生的細化效果不均勻，容易產(chǎn)生衰退，反應參數(shù)難以控制，Ti和B元素的收得率低，而且制備時容易產(chǎn)生有害氣體，對環(huán)境和設備都不利，目前這種方法基本被淘汰。(2)Al-Ti中間合金為了克服鹽類細化劑的缺點，借助無芯感應爐的出現(xiàn)，中間合金細化劑得到迅猛發(fā)展。Al-Ti錠是最早使用的中間合金細化劑，相對鹽類細化劑，其細化能力得到明顯提高，但是晶粒細化效果不穩(wěn)定，易衰退。(3)Al-Ti-B中間合金由于B元素的引入，Al-Ti-B中間合金的細化效率比Al-Ti高12倍[11]，是目前廣泛采用的晶粒細化劑，世界鋁工業(yè)大約75%使用該晶粒細化劑。Al-Ti-B塊錠中間合金內(nèi)部起細化作用的細化相粒子易偏聚沉淀，且鋁合金中的Zr、Cr、V、Mn元素會使細化相“中毒”而失去細化作用[12]，細化效果由于第二相粒子TiAl3和TiB2的沉淀而存在衰退現(xiàn)象[13]，一般5h-6h后失效。20世紀70年代，美國研制出Al-Ti-B線材中間合金。相比塊錠，線材中間合金元素利用率高，細化效果均勻穩(wěn)定，還可實現(xiàn)細化處理的自動化[14]。國內(nèi)對Al-Ti-B的研究比較晚，1986年由東北工學院首先研制功[15]。目前不同鈦硼配比的Al-Ti-B中間合金相繼被開發(fā)，其中Ti/B配比有5/1、5/0.5、5/0.2、5/0.1和3/1、3/0.5、3/0.2、3/0.1以及無B的Al-6Ti和Al-10Ti中間合金和無Ti的Al-B合金細化劑。國內(nèi)外最常用是Al-5Ti-1B[16]。雖然Al-Ti-B中間合金具有優(yōu)異的細化能力，但是TiAl3和TiB2粒子的聚集沉淀以及“中毒”仍然不可避免。2.3.2工藝條件對鋁硅合金組織和性能的影響研究狀況2.3.2.1熔煉溫度不同對鋁硅合金組織和性能的影響低溫加硅運用合金化能降低合金熔點的原理,為適當降低加硅溫度,熔化溫度和縮短熔化時間創(chuàng)造較好的條件。根據(jù)鋁-硅二元相圖進行分析在鋁的熔點溫度附近加硅,適當攪拌,控制溫度,使硅在L+α相區(qū)域內(nèi)均勻分布,就可以避免加硅初期硅的上浮現(xiàn)象,同時增加了鋁和硅的接觸表面。隨著液體鋁溫度的升高和硅的熔解擴散,掖體鋁合金和硅互相濕潤,掖體鋁的比重減小,增加了液體鋁合金對硅的粘附作用。有效地防止熔化過程中硅的上浮。而且績晶硅的塊（粒、粉）度越小,表面積越大。防止硅的上浮的現(xiàn)象的效果越明顯,則在整個熔煉過程中加快硅的熔解和擴散速度,縮短熔煉時間。因此,即節(jié)省能源和工時,還可以減少金屬元素一的燒損量,充分應用細粒狀和細粉狀結晶硅的原材料資源。低溫加硅直接熔煉鑄造鋁合金（鋁硅中間合金）開辟了新的途徑。2.3.2.2冷卻速度對Al-20Si組織的影響研究狀況在實際生產(chǎn)中，為了提高過共晶鋁硅合金的力學性能，就必須使該合金中的初生硅和共晶硅得到細化。為了達到這一目的，除了向該合金中加入變質(zhì)劑來細化晶粒之外，在生產(chǎn)過程中還通常通過加快該合金的冷卻速度來細化合金中的初生硅和共晶硅。不少研究表明，冷卻速率的增加能夠使初生硅略微細化。特別是在鑄造件下[5，8]，由于生長受到抑制，初生硅顆粒變得更加細小，同時更趨向于星形顆粒。在較高的冷卻速率條件下，還能夠觀察到羽狀的或是薄片狀的共晶硅，但該將這種組織歸入初生硅中還是共晶硅當中，目前還存在爭議。三、實驗方案設計3.1實驗方案3.1.1工藝條件對鋁硅合金組織及性能的影響不同熔煉溫度對Al-20Si過共晶Al-Si合金的影響（表1）序號合金成分熔煉溫度（℃）保溫時間（min）結果分析1#Al-20Si720102#Al-20Si720203#Al-20Si720304#Al-20Si750105#Al-20Si750206#Al-20Si750307#Al-20Si780108#Al-20Si780209#Al-20Si78030根據(jù)冷卻速度不同來分析Al-20Si合金（表2）序號合金成分冷卻方式結果分析11#Al-20Si隨爐冷卻12#Al-20Si坩堝空冷12#Al-20Si水冷3.1.2熔煉溫度不同對鋁硅合金組織和性能的影響硅含量對初生硅大小的影響（表3）序號合金成分熔煉溫度（℃）保溫時間（min）結果分析10#Al-30Si待定待定7#Al-20Si已做已做13#Al-25Si待定待定14#Al-30Si待定待定（表格中待定的內(nèi)容是以表1的最佳結果為參照標準）不同變質(zhì)劑Al-20Si組織和性能的影響（表4）序號合金成分細化劑加入量結果分析17#Al-20SiAl-Ti-B0.118#Al-20SiAl-Ti-B0.23.2.2實驗材料本實驗選用的材料為：Al-50Si（含硅量為50%的鋁硅合金），工業(yè)純鋁，工業(yè)純硅，Al-Ti-B細化劑。3.2.3實驗工具、設備和檢測儀器。本實驗采用的實驗工具、設備和檢測儀器如下：50kg中頻感應爐；SX2-5-12型箱式電阻爐；布氏/顯微硬度計；CSS-55100電子萬能拉伸試驗機；飛利浦XL30W/SEM型掃描電鏡；德國蔡司AxioskopII型金相顯微鏡；手動壓力試樣鑲嵌機；輔助工具：石墨坩堝，鐵模一個，手套，坩堝鉗等。3.3性能檢測及組織觀察為了確定加工工藝對鋁硅合金組織和性能的影響規(guī)律，需要對實驗做出的產(chǎn)品進行檢測。需要檢測的內(nèi)容主要有：、硬度，抗拉強度，觀察抗拉試樣斷口形貌特征，Al-20Si合金組織中初晶硅和共晶硅尺寸的大小等。3.3.1力學性能檢測測試不同工藝處理后合金的硬度和抗拉強度。(1)硬度測試材料在各種狀態(tài)下的硬度值用上海材料試驗機廠生產(chǎn)的HBE-3000型數(shù)顯電子布氏硬度計及71型顯微硬度計上進行測定。具體方法如下：布氏硬度法按國標GB231-84《金屬布氏硬度實驗方法》執(zhí)行，選用中5mm的鋼球，負荷250kg，加載時間為30s，測試前表面用7號金相砂紙磨平，每一個狀態(tài)的試樣測三個點后取其平均值；顯微硬度法按國標GB231-84《金屬顯微硬度實驗方法》執(zhí)行，測量載荷為200g，每次加載15秒，測量后按一下公式進行硬度計算。其中p：負荷（公斤）；：金剛石角錐相對兩面的夾角；d：壓痕兩對角線的平均值。(2)拉伸測試合金的抗拉強度及伸長率在CSS-55100電子萬能拉伸試驗機上進行，拉伸速率為0.1mm/s，每個值取3次試驗的平均值。力學性能測試之前，將拉伸試樣片用砂紙打磨光滑，以避免應力集中（3）金相組織觀察①取樣:用鋸弓在試樣上截取一小塊，矩形樣品尺寸為3mm×5mm×5mm，盡量使樣品具有代表性。②鑲樣:在上海金相機械設備有限公司生產(chǎn)的手動壓力試樣鑲嵌機上用熱固性塑料進行鑲樣，熱固溫度為140℃左右，壓力為190kg/cm2，時間5-10分鐘，壓力手動調(diào)節(jié)，空冷自動控制。③磨光:首先，在國產(chǎn)M-2型金相試樣預磨機上依次用120號，240號，400號水磨砂紙打磨成平整的表面，然后在玻璃板上依次用01號，03號，05號，07號金相砂紙磨光，使樣品表面平整，無較深劃痕。磨光時不能過熱，以免塑料發(fā)軟以及合金表面氧化。④拋光:a.粗拋:用Cr2O3浮液及細昵布在拋光機上拋至試樣表面無明顯劃痕。b.精拋:用W0.5的金剛石拋光膏拋光，直至無劃痕、污跡、拖尾等成為光滑無痕的鏡面。⑤腐蝕液：用1%HNO3+1.5%Hcl+2.5%HF+95%H2O腐蝕液腐蝕，觀察金相組織。⑥觀察：金相顯微組織觀察采用德國產(chǎn)蔡司AxioskopII型型金相顯微鏡。主要觀察Al-20Si合金中的初生硅晶粒形貌和共晶硅形晶粒形貌，尺寸大小以及分布。四論文提綱及進度安排：第5周下達論文任務書后，明確工作目的及要求第5~6周文獻調(diào)研、翻譯英文文獻，設計實驗方案第6~7周撰寫開題報告，熟悉實驗設備第7~9周開題，進行相關的實驗研究第10~12周整理實驗數(shù)據(jù)及分析結果第13~15周撰寫畢業(yè)論文、論文評閱五主要參考文獻和書目：[1]邵光杰，張恒華，許路萍.汽車用鋁合金材料及熱處理進展.金屬熱處理.2004(29):29-32.[2]K.Matsuura,M.Kuudoh,H.Kinoshita.H.Takahashi.PrecipitationofSiParticlesinasuper-rapidlysolidifiedAl-Sihypereutecticalloy.Materialschemist