杨兴国

微量Mg元素对Al-Si-Cu合金铸件组织及力学性能的影响

杨兴国

（重庆工商职业学院 智能制造与汽车学院，重庆 401520）

针对发动机气缸体因力学性能差引起热机异响故障问题，文章结合优化调整工艺参数、改进模具浇注及冷却系统方案、增加热处理工艺等有效降低铸件缩孔、缩松率、提高铸件气密性的措施，重点研究了微量Mg元素对铸态Al-Si-Cu合金组织及力学性能的影响。结果表明，Mg在含量0.05%～0.55%范围内，随着Mg含量的增加，组织中存在于共晶Si和基体Al交界处的强化相Mg2Si逐渐增加；当Mg含量大于0.3%时，铸件的抗拉强度和屈服强度分别达到230.6 MPa和157.3 MPa，提升了43.6%和69.9%，实际应用中可以确定Mg含量为0.3%～0.55%，以确保铸件具有稳定的力学性能，避免诱发其他机械故障。

Mg元素；Al-Si-Cu合金；铸件组织；力学性能

压铸铝合金具有比较高的比强度、抗腐蚀性能、铸造性能及良好的导电导热性能，被广泛应用于汽车、家电及航空航天领域[1]。其中，汽车发动机气缸体工作条件为高温高压、耐腐蚀性以及承受周期性惯性力和惯性力矩，这就要求气缸体压铸件具有良好的力学性能。随着汽车轻量化进程的深入，压铸铝合金逐渐取代铸铁成为制造汽车发动机缸体及其他汽车零部件的主流材料，其中，Al-Si-Cu系合金由于收缩率低、流动性强和热裂倾向小，是压铸铝合金中用量较大的合金系列之一[2]。某款汽车发动机缸体在进行热区质保路试时出现热机启动异响故障，进行发动机漏气量检测，实测漏气量超过限值27.6%。……