压铸合金及工艺特种铸造及有色合金　20023Ξ

铝压铸件中的硬质点及非金属夹杂物

上海交通大学　陆树荪ΞΞ　乐书华　张少宗　印　飞　王国祥上海汽车有色铸造总厂　戴国定

陈定兴　叶　苗　张　磊　喻玉骢　刘　群

摘　要　研究了铝合金压铸件中的硬质点及其中的非金属夹杂物,测定了它们的化学成分和显微硬度,并分析了它们的

来源,提出了防止的措施。

关键词:硬质点　非金属夹杂物　铝压铸件

HardSpotsandNonmetallicInclusioninAluminumDieCasting

LuShusun　LeShuhua　ZhangShaozong　YinFei　WangGuoxiang　DaiDingguo

ChenDingxing　YeMiao　ZhangLei　YuYucong　LiuQun

(ShanghaiJiaotongumiversity,Shanghai,China)

ABSTRACTThehardspotsandnonmetallicinclusioninaluminumalloydiecastingarestudiedthroughmeasuring

chemicalcompositionandmicro-hardness.Thesourceoftheseinclusionisanalyzedandpreventionmeasuresaresug2gested.

KeyWords:HardSpots,NonmetallicInclusion,AluminumDieCasting　　本文着重研究硬质点及其中的非金属夹杂物的形貌与本质,分析其来源。所研究的压铸件合金的成分为AlSi12Cu,采用Neophot21型金相显微镜以及S-520型和PhilipsSEM515型扫描电子显微镜对试样做组织观察和微区成分分析,并用71型显微硬度计测定其显微硬度。

1　对硬质点的研究分析

共研究了20余件有硬质点的样品,发现硬质点存在于机加工表面上呈暗黑色的区域,尺寸多为3mm以上,目视可见,其组织形貌如图1所示。它们是合金中非金属夹杂物和金属杂质相集合在一起的区域,且常以非金属夹杂物为主,分布有大块的非金属夹杂物。这些非金属夹杂物和金属杂质相的显微硬度分别为铝合金基体的8～20倍和6～15倍,其中的非金属夹杂物,不仅尺寸较大,且其硬度大多高于刀具硬度,因而易造成切削加工时刀具的崩坏和加快磨损。

a.　×100

b.　×200

图1　硬质点的形貌

2.1　氧化铝(Al2O3)

其组织形貌基本上可分为二种类型,一种是多孔状

的Al2O3(见图1a和图2),另一种为深色无孔的Al2O3(见图3)。2种Al2O3夹杂物的显微硬度测定结果见表1,由表1可看到:2种Al2O3的显微硬度不同,但它们都比铝基体的显微硬度(平均为HV68)高得多,分别为铝基体的10倍和20倍,它们的出现会使合金的切削性能显著降低,以至发生崩刀的现象。除了上述二种基本形态外,硬质点处还存在有折叠膜片状(见图4)、团絮状Al2O3夹杂物。

2　硬质点中的非金属夹杂物

研究硬质点中的非金属夹杂物后可发现:其中多数

是氧化铝(Al2O3),有相当数量的硅酸铝(Al2O3xSiO2),并有少量的MgAl2O4(即MgOAl2O3)化合物

。

Ξ上海汽车工业科技发展基金会资助项目(316A)

ΞΞ陆树荪,上海交通大学教育部高温材料及高温测试开放试验室,上海市华山路1954号(200030)

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