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过共晶铝硅合金中硅的形态分布对合金的综合性能有着重要的意义。本课题针对这一问题进了实验研究,采用常规铸造工艺方法制备实验材料,借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜和摩擦磨损实验机,蠕变实验仪器等分析测试手段,研究稀土Nd对不同硅含量的过共晶铝硅合金的变质作用,讨论了稀土加入量对Al-(18,22,26)Si合金的变质效果,并分析了变质处理和热处理对合金的组织及力学性能的影响。结果表明: 1、稀土Nd能够对过共晶铝硅合金中的共晶硅和初晶硅同时起到变质作用;稀土Nd对Al-(18,22,26)Si合金的变质表明,三种合金中的初晶硅呈现板状,变质后形态上没有变化,但是平均尺寸分别由86.44μm,107.32μm,133.45μm减小为43.17μm,47.21μm,88.06μm。Al-26Si合金中的少量的星状初晶硅由不规则形态转变为多面体的板块状。 2、经过0.5%Nd变质的Al-(18,22,26)Si合金抗拉强度分别由变质前的200MPa、140MPa、80MPa提高到235MPa,160MPa,115MPa,分别提高了17.5%,14.2%,14.3%;未变质的合金的伸长率δ5依次为1.03%,0.56%,0.39%,经过变质后提高1.82%,0.97%,0.52%;硬度由原来的48.2HB,55HB,62HB变为48.8HB,55.5HB,63.8HB。 3、蠕变性能有一定程度的提高,0.5%Nd含量的Al-(18,22,26)Si合金蠕变12h时,合金的长度变化率最小,由未变质的0.66%,0.45%,0.28%,降低为0.59%,0.4%,0.25%。 4、合金的耐磨性能也有较大的提高,在相同摩擦的距离,合金的磨损率分别由1.457m3N-1m-1,1.118m3N-1m-1,0.966m3N-1m-1下降为1.284m3N-1m-1,0.853m3N-1m-1,0.785m3N-1m-1。热处理能够使共晶硅粒化。