Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cải thiện độ dẻo kéo của hợp kim AlSi9Cu1 thông qua tối ưu hóa thành phần hóa học
China Foundry - 2017
Tóm tắt
Động cơ diesel, với đặc trưng áp suất phá hủy cao hơn và tỷ lệ nén lớn hơn so với động cơ xăng, cần các tính chất kéo căng cao cho các bộ phận của động cơ. Để duy trì cả độ bền cao và tính dẻo dai trong nắp xilanh, tức là để đạt được tỷ lệ kéo dài lớn hơn mà không làm giảm độ bền kéo, hợp kim AlSi9Cu1 đã được sử dụng để chế tạo nắp xilanh trong động cơ diesel bằng nhôm. Đồng thời, tác động của các yếu tố chỉnh sửa khác nhau, như Na hoặc Sr, và hàm lượng Fe đối với sự giảm chiều rộng cánh nhánh dendrite thứ cấp (SDAS) đã được thảo luận, và thiết kế các thông số xử lý nhiệt T7 đã được phân tích nhằm cải thiện tính dẻo kéo. Kết quả cho thấy: (1) SDAS nhỏ nhất là 18±3 μm đối với hợp kim được chỉnh sửa bằng Sr. (2) Tỷ lệ kéo dài của hợp kim có chỉnh sửa bằng Sr tăng 66.7% và 42.9%, so với hợp kim không chỉnh sửa và hợp kim có chỉnh sửa bằng Na. (3) Hợp kim có hàm lượng Fe thấp hơn (0.10%) cho kết quả tốt hơn về tỷ lệ kéo dài so với hợp kim có hàm lượng Fe cao hơn (0.27%); đặc biệt, sau khi chỉnh sửa Sr và xử lý nhiệt T7, độ kéo dài đạt trên 5%.
Từ khóa
#động cơ diesel #hợp kim AlSi9Cu1 #độ bền kéo #độ dẻo dai #xử lý nhiệt T7 #chỉnh sửa hóa học #chiều rộng cánh nhánh dendrite thứ cấpTài liệu tham khảo
Kasprzak W, Emadi D, Sahoo M, et al. Development of aluminum alloys for high temperature applications in diesel engines. Materials Science Forum, 2009, 618-619: 595–600.
Garat M, Laslaz G. Improved aluminum alloys for common rail diesel cylinder heads. AFS Transactions, 2007: 209–215.
Feliks F J. Optimization of Al-Si cast alloys for cylinder head applications. Transaction of the American Foundrymen’s Society, 1998: 225–231.
Onda H, Sakurai K, Masuta T, et al. The effect of solidification models on the prediction results of the temperature change of the aluminum cylinder head estimated by FDM solidification analysis. Materials Science Forum, 2007, 561-565): 1967–1970.
Kitamura M, Liu W S, Tohriyama S, et al. Microstructure changes of partial re-melting reinforced A319 alloy for diesel cylinder head. ICAA-6: 6th International Conference on Aluminum Alloys, 1998: 309–314.
Zhang Bingrong, Garro M, Giglio A, et al. Effect of dendrite arm spacing on mechanical properties of aluminum alloy cylinder heads and engine blocks. SAE Technical Paper Series, 2005 SAE World Congress, Detroit, Michigan, USA, 2005, 2005011683: 11–14.
Sang Soo S, Eok-Soo K, et al. Modification effect of Sr on the microstructures and mechanical properties of Al-10.5Si-2.0Cu recycled alloy for die casting. Materials Science and Engineering A, 2012, 532: 151–157.
Choi H S, Li Xiaochun. Refinement of primary Si and modification of eutectic Si for enhanced ductility of hypereutectic Al-20Si-4.5Cu alloy with addition of Al2O3 nanoparticles. Journal of Materials Science, 2012, 47: 3096–3102.
Samuel A M, Doty H W, Valtierra S. Effect of grain refining and Sr-modification interactions on the impact toughness of Al-Si-Mg cast alloys. Materials and Design, 2014, 56: 264–273.
Elsebaie O, Samuel A M, Samuel F H. Effects of Srmodification, iron-based intermetallics and aging treatment on the impact toughness of 356 Al-Si-Mg alloy. Journal of Materials Science, 2011, 46: 3027–3045.
Zhang Yong, Zheng Hongliang, Liu Yue, et al. A novel Al-10Si-2Fe master alloy and its effect on inoculation of eutectic cells in Sr-modified A356 alloy. China Foundry, 2014, 02: 98–102.
Zhang Bingrong, Garro M, Tagliano C. Dendrite arm spacing in aluminum alloy cylinder heads produced by gravity semipermanent mold. Metallurgical Science and Technology, 2003, 21: 3–9.
Spear R E, Gardner G R. Dendrite cell size. AFS Transactions, 1963, 71: 209–215.
Villeneuve C, MSamuel A, Samuel F. Role of trace elements in enhancing the performance of 319 aluminum foundry alloy. Transaction of AFS and the proceedings of the One Hundred Fifth Annual Casting Congress, 2001, 109: 287–300.
Wu Xiaobo, Zhang Henghua, Li Minmin, et al. Effects of Content and Morphology of Iron Phase on the Microstructure and Mechanical Properties of Eutectic Al-Si Alloy. Special Casting & Nonferrous Alloys, 2007(1), 27: 64–67. (In Chinese)