冯永平， 章 伟

(中铝西北铝加工分公司， 甘肃 陇西 748111)

随着我国铁路运输业的发展，内燃机车已替代了蒸汽机车。内燃机车活塞在工作中承受高温、高压和高速往复运动的摩擦，因此要求活塞具有较好的耐磨性、抗磨蚀性，导热系数和热膨胀系数小，疲劳性能好，使用寿命长等特点。目前，4032合金是制造内燃机车活塞裙锻件的理想材料，为了满足用户的需求，我们对4032合金挤压棒材工艺进行研究。

1 4032合金棒材的技术要求

1．1 合金化学成分

合金化学成分应符合表1的要求。

表1 4032合金化学成分(%)

1.2 组织要求

YS/T493-2005《活塞用4A11、4032合金挤压棒材》标准要求：成品棒材的低倍试片上不允许有偏析聚集、非金属夹渣、粗晶、裂纹、缩尾等缺陷，晶粒度不大于2级。棒材的显微组织允许有少量初晶硅存在，但分布应均匀，不得成簇分布，初晶硅最大尺寸不大于0.08mm。

2 试验内容

4032合金属于共晶型高硅变形铝合金，它的密度和热膨胀系数小，耐磨性和耐热性好。主要组成相为α、Si、S相、FeNiAL9、Mg2Si、β(AL5FeSi)等,Mg、Si、Cu产生强化相Mg2Si、CuAL2和S相，Si还能改善铸造性能。Fe、Ni提高高温性能[1]。

尽管4032合金有很多优点，如不进行变质处理，4032合金会产生粗大的多角形块状初生硅和片状、或针条状共晶硅， 其组织如图1所示。 可显著降低合金的力学性能、 耐蚀性和切削加工性能。 因此，必须对4032合金进行变质处理。

图1 Al-20%Si 中间合金锭 铸态 铸锭未经变质处理 ×80

2.1 熔铸工艺研究

① 熔炼工艺

配料：Si、Ni、Fe以中间合金方式加入，Cu、Mg以纯金属形式加入，选用AL99.60及以上牌号原铝锭，也可使用本身及相关的一级废料。……