铝硅合金的熔铸及变质
铝硅合金熔铸及组织分析（一、二）
一、实验目的：
1、了解及学习合金的熔铸全过程；
2、掌握铝硅合金的变质处理；
3、学会分析铝硅合金变质前后显微组织特征及性能；
二、实验说明：
在铸造合金中，以Ai—Si共晶为基的合金是最常用的，这主要是因为铸造性能好，硅在结晶时象石墨一样体积是膨胀的，收缩小，降低了铸件的热裂倾向，此外线膨胀系数很低， 导热性好，广泛用于制造内燃机和压缩机的活塞。并且经过变质处理以后，可以提高强度和韧性。
三、实验内容：
铝硅合金是应用最广泛的一种铸造合金，常称为硅铝明，典型牌号为ZL102、含硅11—13％，从Ai—Si合金相图可知，其成分在共晶点附近，而具有良好的铸造性能。当硅含量大于共晶成分时，铸造后得到的组织为粗大的针状硅和α固溶体所组成的共晶体及少量呈多面体的初生硅晶体组成。粗大的硅晶体极脆，严重地降低了合金的塑性，为了改善合金的性能，可采用变质处理。即在浇注前加入占合金总量2—3％变质剂（常用的变质剂为2∕3NaF+1∕3NaCl的混合物）。由于钠能促进硅晶体的形核，并能吸附在硅的周围阻碍硅晶体的长大，使合金组织细化。同时使合金的共晶点右移，而使原成分合金变为亚共晶，使变质后的合金组织成为初生α固溶体和细密共晶体（α+Si）组成。由于共晶体中硅的细化，而使合金的强度与塑性显著改变。
四、实验程序
加入金属硅
1、配料→熔化金属铝→700—750℃→待硅熔化后进行搅拌→静置5分钟后→进行浇注。
加入金属硅 加入变质剂
2、配料→熔化金属铝→700—750℃→待硅熔化后→进行搅拌→静置5分钟后→进行浇注。
3、磨制金相试样，观察及分析金相组织；
（1）、未经变质处理的组织：粗大的针状硅和α固溶体所组成的共晶体及少量呈多面体的初生硅晶体。即（α+Si针状）共晶体+Si块。
（2）、经变质处理的组织：初生α固溶体和细密共晶体，即α+（α+Si点状）共晶体
（3）分别测定变质前后两种合金的布氏硬度值。
在本实验中，熔铸部分为前半部分（一），金相样品的制备和组织分析为后半部分（二）
五、实验任务与要求：
1、 说明合金实验方案及成分设计的要求。
2、 绘出铝硅合金变质前后的金相组织。绘在一个直径30mm的圆内并注明材料、状态、组织、放大倍数、浸蚀剂。
3、测定变质前后的试样的硬度，分析组织及性能之间的关系。