导　　师： 杜军;许德英

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 铝合金以其显著的轻质高比强度等优点被广泛应用于汽车、航空航天以及3C产品领域,随着铝消费市场不断饱和,废铝的循环利用已成为铝行业可持续发展的必然要求。但再生铝合金中Fe含量较高,且去除困难是制约其高品质化利用的主要瓶颈。基于此,本文拟发挥Fe相硬质特性,利用振动铸造和熔体直接反应法制备MgSi/再生A356铝基耐磨复合材料,通过工艺和成分优化,进而利用变质方法控制Fe相形态以发挥其硬质特性,系统研究MgSi/再生A356复合材料的凝固特性和耐磨性能。取得如下成果:对再生铝合金中杂质含量调研显示,再生铝合金中杂质Fe含量均值在0.67%左右,部分再生铝合金中Fe含量高达1.2%,显著高于相应的商用铝合金。以复合材料耐磨性能为指标,基于正交和单因素实验,得到耐磨性能较佳的复合材料中MgSi和Fe含量分别为15%和1.5%,记为15%MgSi/再生A356-1.5Fe基复合材料。较佳的制备工艺为振动频率200Hz、浇注温度780℃。Mn/Cr复合变质可将该复合材料中针状β-Fe相变质为颗粒状或球状α-Fe相,当Mn和Cr含量均为0.5%时,颗粒状或球状Fe相比例最高,耐磨性能较佳。在0.5%Mn/0.5%Cr复合变质基础上复合添加RE和Sr元素未能进一步改善变质效果。15%MgSi/再生A356-1.5F复合材料的凝固结晶顺序为:初生MgSi(649.8℃)、β-Fe相(629.8℃)、π-Fe(618.3℃)、Al+MgSi二元共晶(578.3℃)、三元共晶(556.7℃)。经0.5%Mn/0.5%Cr复合变质后,α-Fe相的结晶温度高于未变质时针状β-Fe相的结晶温度约11.6℃。系统磨损实验表明,经Mn/Cr变质复合材料的耐磨性能显著优于再生A356合金,热处理后复合材料表现出更高的磨损稳定性。复合材料具有比再生铝合金更高的从轻微磨损到急剧磨损转变的临界载荷,在低速(214r/min)下,从25000N提高至300N以上,而在高速(428r/min)下,则从15000N之间提高至20050N之间。临界转变载荷以下,两种材�

关 键 词： 再生铝合金 振动铸造 铝基复合材料 相变质 耐磨性能

领　　域： []