郑宇希，马爱斌, 2，江静华, 2，宋 丹, 2



等通道转角挤压对铝硅合金的硅形态及力学性能的影响

郑宇希1，马爱斌1, 2，江静华1, 2，宋 丹1, 2

(1. 河海大学力学与材料学院，南京 210098；2. 河海大学宿迁研究院, 宿迁 223800)

采用等通道转角挤压工艺(ECAP)对两种铸造铝硅合金(ZL101和ZL102)进行不同道次的加工，研究晶粒细化及硅形态对合金力学性能的影响。结果表明：多道次ECAP能有效细化针状共晶硅相并改善其在铝基体中分布的均匀性，具有尺寸细小、分布弥散且棱角钝化共晶硅的铝硅合金具有更优的力学性能；铸态合金ECAP加工后强度和韧性均获提高，固溶+16道次ECAP加工后ZL102合金的伸长率和抗拉强度约为铸态的5.04倍和1.39倍；随挤压道次的增加，两种合金的断裂方式均由脆性断裂向韧性断裂转变；固溶后挤压可获得优良的强韧组合，满足制造行业需要。

铝硅合金；等通道转角挤压；晶粒细化；共晶硅；力学性能

铸造铝硅合金具有流动性好、热裂倾向小、热传导性好、热膨胀系数小等一系列的优点，是汽车、造船、航空、航天及其他制造行业的重要结构材料[1]。目前工业中应用较多的ZL101和ZL102合金均为亚共晶铝硅合金，其铸态组织为共晶体((Al)+Si)和初生(Al)基体相。Si是Al-Si系合金中的第二相，在没有经过变质处理或细化时，一般在共晶体中呈粗大的片状，甚至是粗大的多角板状，对合金的基体起到了严重割裂效果，致使合金的力学性能特别是塑韧性下 降[2−3]。因此，采用先进工艺细化铝硅合金中的硅相和基体组织，控制硅相的分布、形状和大小，以提高合金综合力学性能是材料研究者近年来研究的重点。……