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Al-Si合金是很重要的一种工业合金,广泛地应用于航空、交通、建筑、汽车等重要行业,也用于制造低中强度的形状复杂的铸件,如盖板、电机壳、托架等,也用作钎焊焊料。该合金是一种典型的共晶型合金,相图简单,没有中间化合物产生。它具有铸造性能好,比强度高,价格不高等优点。铝是*三主族元素,而硅是半导体元素,两者相互间的固溶度很小
必须进行变质处理,提高力学性能
变质前的力学性能低,切削加工性能差,必须进行变质处理,使板片状的共晶硅转变为纤维状,并消除初晶硅,大幅度提高力学性能。
含硅量对Al-Si二元合金耐磨、耐蚀、线膨胀系数,密度、电导率等有影响。随硅量的增加,磨损量、腐蚀量、线膨胀系数、密度、电导率均直线下降。
变质处理的效果还与合金的结晶过冷度(铸件的冷却速度)有关,铸件壁愈厚,即冷却愈缓慢时,变质处理的效果愈小。这称为变质处理的壁厚敏感性。同理,变质处理在金属型铸造条件下的效果比砂型铸造更显著。不同变质元素的壁厚敏感性大小不同。用Na或Sr进行变质时,壁厚敏感性较小,而用Sb或Bi进行变质时,壁厚敏感性较大,即只有在较薄壁铸件或在金属型铸造条件下,才有显著的变质效果。
成分和组织编辑 语音
铝硅二元合金具有简单的共晶型相图,如图《Al+Si二元相图》所示,室温下只有α(Al)和p(Si)两种相,α(Al)的性能和纯铝相似,β(Si)的性能和纯硅相似。共晶合金的Si含量为12.6%,亚共晶合金的组织由α(Al)+共晶体(α+p)所组成,过共晶合金的组织由β(Si)+共晶体(α+β)所组成。由于结晶硅带入微量磷,即使10ppm的磷生成AlP就足以使Si含量为9%的亚共晶合金中出现初晶硅,并使共晶硅形成粗大的板片状。