【摘 要】
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汽车的轻量化为解决环境问题、能源危机，实现汽车的节能减排提供了行之有效的方法。普通铸造铝硅合金在强韧性等方面不能满足现代工业的更高要求。因此开发一种新型的铸造铝合
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汽车的轻量化为解决环境问题、能源危机，实现汽车的节能减排提供了行之有效的方法。普通铸造铝硅合金在强韧性等方面不能满足现代工业的更高要求。因此开发一种新型的铸造铝合金变得尤为重要。另外普通的铸造方法如砂型铸造、金属型铸造等生产的零件常会出现缩孔、缩松、晶粒粗大等缺陷，限制了其更广泛应用，而压力铸造所得铸件组织致密、晶粒细小，且拥有较高生产效率。 本文以铝硅铸造合金为基础，通过添加不同含量的合金元素Cu，来提高合金的强度，本文共设计四中不同Cu含量的合金，合金成分分别为AlSi9Mg、AlSi9MgCu0.4、AlSi9MgCu0.8以及AlSi9MgCu1.2，并且利用金相显微技术、扫描电镜及力学性能测试等手段找出不同Cu含量对合金微观组织与力学性能的影响规律。最终得出添加0.8％Cu时合金的力学性能最好，其抗拉性能达到了225MPa。 将上述最优合金AlSiMgCu0.8经过压铸成形和挤压铸造成形，从而找出不同工艺参数对合金微观组织和力学性能影响规律。通过压铸成形的合金，合金晶粒尺寸随着浇铸温度升高而增大，通过T1处理，合金显微硬度出现了明显的升高，最佳T1工艺为175℃×10h，合金硬度由铸态的76.9HV增加到114HV;通过挤压铸造成形的合金，随着浇铸温度的升高，合金晶粒和共晶硅尺寸也呈增大的趋势;随着铸造压力增加合金的晶粒会出现细化，共晶硅的形态也随着铸造压力的增加而变得细小。当浇铸温度为660℃、铸造压力为135MPa时，合金的显微硬度最大，达到100HV，且此时组织最致密，也最细小。 通过改变固溶处理工艺参数，研究了固溶处理工艺与合金的组织性能之间的关系。样品在505℃、520℃和535℃三个温度下保温不同时间，保温结束后统一进行175℃×4h时效处理。合金显微硬度基本上都是随着保温时间的增加而出现先升后降的趋势，但合金经过535℃×2h+175℃×4h处理得到最高的硬度，137.9HV。合金的共晶硅形态经过固溶处理会出现熔断、球化和钝化，最终呈现球状和短棒状形态，但当固溶时间过长时会出现共晶硅的粗化。合金固溶处理的最优工艺为535℃×2h。 通过改变时效处理工艺参数，研究了合金的时效工艺与显微硬度的关系，结果表明在预设的160℃、175℃和190℃下进行不同时间的保温处理，合金的显微硬度均能明显提高，而在175℃×8h时的显微硬度最高，为144HV。
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