【摘 要】
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在现代社会能源危机与环境问题日益严峻的情况下,降低整车重量促进整车轻量化,是提高整车燃油效率,节省能源以及降低废气排放等方面的有效手段。故而,当今社会的汽车更倾向于选择重量轻,综合性能优良,表面质量好,可回收利用和成本较低的材料来进行生产。A356铝合金恰恰复合以上特点。A356铝合金具有多种优秀特点,如合金在熔液状态时具有良好的流动性,凝固后,合金铸件的气密性小但是常规铸态A356铝合金显微组织
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在现代社会能源危机与环境问题日益严峻的情况下,降低整车重量促进整车轻量化,是提高整车燃油效率,节省能源以及降低废气排放等方面的有效手段。故而,当今社会的汽车更倾向于选择重量轻,综合性能优良,表面质量好,可回收利用和成本较低的材料来进行生产。A356铝合金恰恰复合以上特点。A356铝合金具有多种优秀特点,如合金在熔液状态时具有良好的流动性,凝固后,合金铸件的气密性小但是常规铸态A356铝合金显微组织中可以观察到粗大的初生α-Al相枝晶和长针状的共晶硅,长针状共晶硅极易在其尖端出现应力集中现象,极易破坏合金基体组织,降低性能。因此在工业生产过程中,通常采用变质处理等方法,改善合金组织形貌,提高合金性能。本文选用Al-10Sr变质剂、新型变质剂、La-Ce混合稀土变质剂对A356铝合金分别进行变质,通过X射线衍射（XRD）、显微组织分析（OM）、扫描电镜（SEM）以及拉伸性能测试实验,分析不同变质剂对A356铝合金的显微组织的变质效果,主要研究三种变质剂对A356铝合金中共晶硅形貌的影响,以及对合金铸件进行T6热处理后,将铸件置于150℃环境,在200MPa应力下进行蠕变实验,研究不同变质剂对A356铝合金蠕变性能的影响。同时研究冷却速率对Al-10Sr和新型变质剂对A356铝合金中共晶硅形貌的影响,并对合金进行T6热处理,研究热处理后共晶硅形貌及拉伸性能。（1）对添加不同变质剂的A356铝合金研究发现,随着变质剂的加入,A356铝合金共晶硅尺寸减小,性得到大幅提高。通过对不同变质剂A356铝合金组织对比得到,新型变质剂对A356铝合金组织的变质效果最佳。通过调控新型变质剂在A356铝合金中的含量,发现随着新型变质剂含量的提高,其变质效果先提高后减弱,当新型变质剂含量为0.6%时,其变质效果最佳,其共晶硅尺寸更加细小,共晶硅平均长度为1.56μm,平均宽度为0.72μm,共晶硅圆整度为2.17。（2）研究不同冷却速率对分别添加Al-10Sr变质剂和新型变质剂的A356铝合金的影响,发现Al-10Sr变质剂和新型变质剂对合金冷却速率特别敏感,合金中共晶硅尺寸随着冷却速率的提高而减小,其中初生α-Al相二次枝晶间距明显减小,长针状共晶硅长度不断细小,分枝数量增多。当冷却速率为45℃/s时,添加Al-10Sr变质剂和新型变质剂的A356铝合金中共晶硅尺寸最小,平均长度分别为2.75μm和1.37μm,圆整度分别为3.77和2.85。同时,对其进行T6热处理后,发现随着冷却速率提高,热处理后合金的共晶硅尺寸逐渐减小,A356铝合金铸件的拉伸性能大幅提高。在冷却速率为45℃/s时,添加Al-10Sr变质剂和新型变质剂的T6态A356铝合金中共晶硅尺寸最小,平均长度分别为3.35μm和2.83μm,圆整度分别为1.81和1.45,合金抗拉强度分别为250MPa和278MPa。对比分别添加Al-10Sr变质剂和新型变质剂的A356铝合金,发现在冷却速率相同的情况下,新型变质剂对A356铝合金变质效果更好。（3）对添加不同变质剂对T6态A356铝合金蠕变性能的试验研究发现,添加变质剂后,明显改善A356铝合金蠕变性能,延长其蠕变寿命。其中,添加0.6%新型变质剂的A356铝合金的抗蠕变性能最佳,稳态蠕变速率为5.63×10-6s-1,与基体合金相比其稳态蠕变速率降低了99.62%。
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