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开发新型的高强韧压铸铝合金、提高压铸件的综合机械性能,已经成为拓展铝合金工程应用的重要一环。Al-Si合金中的Al2Cu相可很好的强化合金性能,且可通过热处理进一步提高强化效果,故具有成为新型的高强韧压铸铝合金的潜力。本文以较高铜含量的压铸铝硅合金为对象,利用金相显微观察、力学性能测试、扫描电镜观测、断口电子显微分析、洛氏硬度检测等实验手段,系统研究了在Si含量为5%~13%,Cu含量为4.5%的压铸铝硅铜合金中,Si对合金的铸态、T6热处理态的显微组织、机械性能及断裂模式的影响,结果表明:(1)压铸铝硅铜合金随着Si含量的增加,合金的流动性越来越好。即使Si含量超过共晶点含量11.7%,充型能力也继续增强。(2)硅含量不超过9%的压铸铝硅铜合金组织由α-Al基体相、Al2Cu相、共晶硅相构成。共晶硅相主要分布在晶界周围;Al2Cu相主要分布在共晶硅及晶界附近。随硅含量增加,共晶硅相粗化、增多。当硅含量超过9%时,开始析出初晶硅相。(3)随着Si含量的升高,含铜4.5%的压铸铝硅合金室温铸态屈服强度一直小幅度增长,而抗拉强度呈现先上升后下降的趋势,延伸率一直下降。当硅含量为9%时,抗拉强度达到最大值307 MPa。继续增高硅含量会削弱合金的抗拉强度和塑性,当硅含量为13%时,抗拉强度下降为270 MPa,延伸率则由6.73%下降到了只有3.92%。(4)在530℃的固溶温度下,随着固溶时间的增长,共晶硅相变细变小,发生熔断并团聚成球状,在2 h时完成球化,在3 h时,球状共晶硅相均匀分布。在160℃时效温度下,在4.5 h时硬化效果达到最佳的75.6 HRE,随后出现过时效。时效效果在金相组织中表现并不明显。T6热处理后,试样出现表面起泡现象。(5)含铜4.5%的压铸铝硅合金经过T6热处理后,力学性能都得到了一定提升。Al-9Si-4.5Cu热处理后屈服强度为234 MPa,抗拉强度为373 MPa,延伸率为6.73%。(6)铸态拉伸断口可以明显的看到脆性断裂特征,断面没有明显气孔。显微观察可以看到显微孔洞和大量撕裂棱,微观上为准解理断裂。T6热处理后,拉伸断口仍为脆性断裂特征,但此时断口可观察到小气孔。微观观察断口,会发现韧窝特征,韧窝浅而稀疏的分布在撕裂棱四周。微观上断裂模式为准解理断裂和韧性断裂的混合断裂模式。