孙建波，曾广凯，王雨辰，黄冠兆，马致远，胡治流，2，3，潘利文，2，3*

（1.广西大学资源环境与材料学院，广西 南宁 530004；2.广西有色金属及特色材料加工重点实验室，广西 南宁 530004；3.广西生态型铝产业协同创新中心，广西 南宁 530004）

铸造耐热Al-Si合金由于具有比重轻、高温高比强度、良好的抗氧化、耐磨性等，广泛用于汽车、航空航天、船舶等领域，如坦克装甲车发动机活塞、导弹壳体、航空发动机气缸、压气机叶片等[1]。

传统铸造耐热铝合金的高温强度、耐热疲劳性能目前已临近极限状态，不能满足新型高功率发动机的发展要求[2]。原因主要是铝合金中的强化相热稳定性不足，在高温下容易粗化或溶解失去强化作用，铸造Al-Si合金的使用温度一般不超过230℃[3]。在Al-Si合金中加入Mg，时效析出的Mg2Si相的热稳定温度约为180℃，所以Al-Mg-Si合金耐热性低，工作温度一般低于185℃[4]。Al-Si合金中加入Cu后时效析出的Al2Cu相，其热稳定温度约为225℃，所以Al-Si-Cu系合金一般只能在225℃以下工作[5]。然而，作为发动机燃烧室中关键部件之一的活塞，它需与350℃~400℃的高温气体长时间接触并承受25℃~300℃的热机械疲劳作用[6]。为了进一步提高铸造Al-Si合金的高温性能，多数研究者是在传统铸造Al-Si合金基础上添加高熔点、低热扩散系数的合金化元素使基体析出高强、高热稳定性且与基体界面结合良好的弥散强化相。

1 铸造耐热Al-Si合金的研究进展

近几年，为了在铸造耐热Al-Si合金中引入高强热稳强化相，添加Zr、V、Ti、Cr、Mn、Mo、Co、Ni、Er等高熔点金属元素成为研究的热点，在高温强化机理和高温力学性能方面取得较大的研究进展。……