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尽管机械性能低下,但铝合金以其优异的充型流动能力,作为典型的压铸合金,广泛用于生产汽车、摩托车、电器、工具等复杂薄壁结构件。随着真空压铸技术的逐步完善,通过热处理强韧化压铸件对用户和压铸商都极具吸引力。鉴于目前的压铸合金家族没有高强韧铝硅合金,本研究以高韧性重力铸造A356铝硅合金为对象,采用普通压铸和真空压铸对比试验研究的方法,系统考查了该合金的压铸和固溶时效热处理性能及Fe和Mg含量的影响;同时,采用光学金相、扫描电镜(SEM)及拉伸性能检等手段,研究了合金的显微组织、力学性能、工艺性能。本研究主要内容包括: ①与普通压铸相比,真空压铸合金的气孔明显减少,拉伸延伸率提高;固溶热处理产生的鼓泡现象也基本消除,表明真空压铸件具备热处理调节机械性能的能力。 ②随着Fe含量的增加,合金的充型能力和流动性明显提高;当铁含量低于0.6%时,铁含量的增加对合金的机械性能影响不明显,但过量Fe含量会极大损害合金的延伸率;Fe含量低于0.9%时,Fe以以骨骼状α(Al12Fe3Si)相存在于 Al-Si合金中;当含量超过0.9%后,Fe主要以针状β(Al9Fe2Si2)相存在,极大损害合金的机械性能。过固溶时效处理后,针片状 Al9Fe2Si2相尺寸大幅度变小,合金性能得到相应改善。 ③随Mg含量的增加,不但在凝固组织中出现Mg2Si相,使得合金强度和硬度得到提高,还因与合金中的Al、Si、Fe元素联合生成 Al8Mg3FeSi6相,一定程度地减弱了Fe元素的有害影响,使得合金的Fe最大允许含量变宽;但Mg的添加会导致合金的充型能力、流动性以及延伸率缓慢降低。 ④用硬度检测法确定了4种不同Fe、Mg含量铝硅合金在160℃、175℃、190℃的时效硬化曲线。结果表明:检测的压铸铝硅合金都具有时效硬化能力,时效硬化规律与文献中的时效硬化规律相似。 ⑤普通压铸及真空压铸铸态试样断口都分布着一定量的解理台阶、大量的撕裂棱和一定量的韧窝,为典型准解理断裂。但普通压铸试样断口可观察到大量断裂痕起源于气孔或缩松缩孔;而真空压铸试样固溶处理之后的拉伸断裂延伸率高达11%,相应地,断口出现显颈缩、呈45度剪切断裂,表明型腔抽真空能够显著增加铸件的韧性。