挤压铸造AC8C铝合金支架开发研究

【摘要】：本文以AC8C铝合金挤压铸造支架为研究对象,对挤压铸造件工艺参数及热处理工艺参数进行优化。采用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射等分析手段,对挤压铸造AC8C铝合金支架进行相组成及断口形貌分析,模拟优化了挤压铸造的工艺,同时还研究了不同热处理工艺参数下的组织演变机制及对断口形貌、力学性能的影响。研究结果为:AC8C铝合金支架的挤压铸造最佳工艺为浇注温度630℃,压射速度0.1 m/s,压射比压180 MPa,模具温度250℃,保压时间为15 s;采用正交试验,通过对热处理后合金进行硬度测试及极差分析获得此合金的最佳热处理工艺为:固溶温度为500℃、固溶时间为4 h、时效温度为170℃、时效时间为6 h;通过对热处理前后合金进行金相及能谱分析,发现热处理后合金中粗大的共晶硅组织形貌发生较大改变,热处理后共晶硅组织发生熔断并被球化;通过对比热处理前后元素面分布图,发现热处理前各元素在边界聚集,热处理后各元素均匀弥散的分布在基体中;对热处理前后断口形貌进行观察,可以明显地发现热处理后合金由脆性断裂向韧性断裂转变,拉伸断口基本呈韧窝状且韧窝分布均匀,多为圆形等轴状韧涡;分别研究了固溶温度、固溶时间及时效时间对AC8C铝合金挤压铸造支架组织及性能的影响。随固溶温度的增加,α-Al边界逐渐变浅,铝合金在500℃时析出相呈球状均匀分布在基体中,当固溶温度继续增加到510℃时,可以明显的观察到过烧现象;当固溶时间为4 h时,合金得到充分固溶,固溶时间继续增加可使α-Al长大,强度降低;随时效时间增加,析出相颗粒数目逐渐增多,当时效时间达到6 h时,硬度达到峰值,时间继续增加,析出相颗粒开始积聚并长大,发生过时效现象。