热处理工艺对铝硅合金显微组织和性能影响的研究现状

摘要

铝硅合金因其铸造性能好、比强度高和热膨胀系数低被广泛应用于汽车和飞机结构件、电子产品封装、精密仪器加工等领域。热历史会影响铝硅合金的显微组织结构,从而产生相应的性能偏向,导致其在各领域的多样化应用。后续热处理工艺同样会对其性能造成显著影响,大量研究表明,这种影响主要通过改变共晶硅和初生硅的形态、尺寸或改变合金元素的析出等方式得以实现,而这些组织形态变化在合金成分及制备方式改变时也有体现,目前研究多局限于单一热处理工艺或制备工艺对铝硅合金的影响,实际上不同热处理对不同微观结构铝硅合金性能的影响也是多种多样的。对有硬度要求的铝硅合金而言,热处理后的析出相对其有很大影响,且析出相的分布又与铝硅合金韧性相关;热处理后硅相的形态球化可以提高铝硅合金的强度及耐磨性,但硅相的尺寸变大又会导致其磨损性能降低。铝硅合金组织与性能的变化是相互对应的,探索总结出其热处理后组织变化,便可定性预测随之产生的性能变化。本文综述了各种制备方式下热处理对不同成分铝硅合金硬度、强韧性、摩擦学性能与热物性的影响趋势,将之与T1、T4、T5、T6及退火等热处理工艺下的组织演变相对应,以此分析其影响机理,同时对热处理后铝硅合金的上述性能进行分类汇总与对比,以方便根据不同性能需求选择不同热处理工艺。