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本文通过使用万能材料实验机、热分析仪(DSC)、光学金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等多种测量手段对AlSi系合金的时效行为进行了研究。首先对Al-7Si合金的微合金化影响进行了判定性实验,在此基础上进一步研究了Al-7Si-0.55Mg合金的时效硬化行为和时效析出行为,并对时效过程进行了解释。研究了ZL114合金中的Ti元素和Mg元素对时效行为的影响。对不同凝固速度及不同热处理条件下ZL114合金的时效硬化效应进行实验。获得主要结果如下:(1) Mg、Sb、Mn、Ti、Zr、Zn、Sn、Cu八种元素的微合金化对Al-7Si合金的组织和性能有较大的影响。添加Ti、Zr、Cu合金元素能明显地细化合金基体组织,提高合金的铸态硬度,且表现出了一定的时效硬化特征;Mn对Al-7Si合金的时效热处理强化作用影响不大;Al-7Si-0.3Sb合金中的Sb对合金中的共晶硅起变质作用,得到细小的短杆状的共晶硅;添加Zn、Sn元素后,合金中出现大片枝晶组织;添加Mg元素后,Al-7Si合金表现出很明显的时效硬化效应,DSC分析测量了由非平衡态向平衡态转变SSS→β相的转变焓为3.776J/g。(2) Al-7Si-0.55Mg合金表现出较好的时效硬化特征。该系合金时效沉淀过程为:过饱和固溶体——Mg/Si原子聚集区——平衡相,Mg的组织变化对时效过程产生重要的影响。在AlSiMg系合金中添加Ti,形成Al3Ti相,使得合金的时效峰值提前,并且峰值强度提高。(3)首次测量了Al-7Si-0.55Mg合金在175℃等温过程中的DSC曲线,在160min~210min发生放热反应,转变潜热为3.296J/g,对比升温过程中SSS转变为β相的相变潜热(3.776J/g),说明175℃时效硬化时SSS没有完全转变为β相,而是过渡相。(4)ZL114中Mg含量越高,时效过程中合金的相变潜热也随之增大,合金到达时效峰值的时间延长;Mg含量越高,合金时效过程中单位面积内的强化相密度越大,时效峰值硬度越大。(5)ZL114合金在凝固时表现出很强的壁厚效应,壁厚越小,冷却速度越快,铸件晶粒组织越细化,α枝晶的二次枝晶间距(DAS)越小,合金硬度值越高,但是对时效硬化规律性行为影响较小。(6)在不过烧的前提下,固溶温度越高,ZL114合金时效硬化的效果越好;200℃时效硬化曲线的变化规律和175℃时效的相似,但175℃时效硬化效果较好,300℃的时效过程中未见明显的时效硬化现象。