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过共晶铝硅合金是一种优良的耐磨材料,它具有密度小、热膨胀系数低、热稳定性好、耐磨性能高等诸多优点,广泛用于制造汽车和压缩机的零部件,特别是制造汽车发动机活塞的理想材料。但是,由于其结晶温度范围较宽,结晶潜热大,初晶硅极易长成粗大板状或长条状,严重割裂基体,导致合金脆性较大,铸件力学性能明显降低,切削性能变差。喷射沉积连续挤压(spray deposition and Conform, spray Conform)作为一种新近提出的材料成形新技术,集合了喷射沉积和连续挤压两种技术各自的优势,适用于高强度低塑性、难成形材料中小规格管棒型线材的连续生产。该技术具有高效节能、近终形、短流程等特点,其制品具有致密度高、组织细小均匀、无宏观偏析、性能优良等特点。本文主要采用喷射沉积连续挤压技术制备了Al-20Si过共晶铝合金,并对其显微组织、拉伸性能、致密度、硬度及耐磨性能等进行了分析测试。此外还结合喷射沉积连续挤压2A12铝合金的金相组织与物理模拟的结果,探讨了喷射沉积连续挤压中的金属流动机制。具体内容如下:(1)对喷射沉积连续挤压设备进行了一些后续改进,即分别对挤压靴座支撑系统、挤压靴座限位装置和挤压靴座压紧系统等组件进行改造。采用改进后的喷射沉积连续挤压设备进行了spray Conform试验,并且制备了Φ8mm的2A12铝合金圆杆和Φ9mm的Al-20Si合金圆杆。(2)采用Image-Pro软件对铸态和spray Conform态Al-20Si合金的金相组织进行了分析,结果表明相对于铸态,spray Conform态Al-20Si合金的初晶硅相尺寸更为细小,仅为3~3.4μm、近球状(球度为1.2)、且分布均匀(弥散因子2.3gm)。并采用排水法测试了铸态和spray Conform态Al-20Si合金的致密度,结果表明,合金的致密度可达99.3%,明显高于前者(97.4%)。(3)采用AG-X100KN型电子万能材料试验机测试了Spray Conform态Al-20Si合金的拉伸性能,结果表明,四种不同熔炼温度下制备的样品延伸率均平均值为7.3%,塑性明显提升。并采用XL30ESEM-TEP型扫描电镜对断口进行了微观形貌观察,结果表明,其断口机制为典型的微孔聚集型断裂。(4)采用MMU-5G型摩擦磨损试验机对比研究了铸态和spray Conform态Al-20Si合金的耐磨性能,结果表明,同等条件下,后者的磨损量仅为前者的45%,即耐磨性提高了一倍以上(5)喷射沉积连续挤压过程中的金属流动机制是片状喷射沉积坯在挤压筒内呈“S”形堆积,在模腔表面及挤压筒底部死区的作用下,中间金属的流动速度明显较两边快,在进料孔及模具内表面摩擦力的作用下,金属流动速度的差异进一步加剧,使得中间的层状坯料明显凸向挤出方向,致使spray Conform制品的显微组织呈“帽状”。