附件2：
申报项目级别 校级 省级 国家级 项目名称 过热温度和时间对过共晶铝硅合金中 第二届大学生研究性学习和创新性实验计划项目
申 报 表
∨ 初晶硅的溶解及析出行为影响的研究 项目主持人 杨志增（学号：2007501422） 学院班级 机械工程学院2007金属材料工程 联系电话 15573262656 指导老师 王 建 华 填表日期 2009-5-6
湘 潭 大 学 教 务 处 制
填 写 说 明
一、申报书要按要求逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。空缺项要填“无”。
二、格式要求：表格中的字体用小四号仿宋体，1.5倍行距；需签字部分由相关人员以黑色钢笔或水笔签名。均用A4纸双面打印，于左侧装订成册。 三、申报国家级、省级项目如未获批立项，将参与校级项目的遴选。
项目名称: 过热温度和时间对过共晶铝硅合金中初晶硅的溶解及析出行为 影响的研究 学院名称 学生姓名 杨志增 郭启强 李雪梅 邹联力 徐玉玲 指导教师 王建华 专业名称 金属材料工程 金属材料工程 金属材料工程 金属材料工程 模具 职称 教授 湘潭大学机械工程学院 性别 男 男 女 男 女 学科专业 入学年份 2007 2007 2007 2007 2007 材料学 项目研究和实验的目的和要解决的主要问题: 研究背景和研究现状： 过共晶Al-Si合金具有比重小、强度高、铸造成形性好以及耐磨耐蚀等优良性能，是航空、航天、汽车、造船工业上重要的结构材料[1-3]。过共晶Al-Si合金按含Si量可分为三组，含Si量17~19%、含Si量20~23%和含Si量24~26%，其铸造组织由α-Al枝晶、共晶Si和初晶Si组成，初晶Si可作为硬质点有效提高合金的耐磨性能。随着Si含量的增加，共晶体增多，流动性提高，可获得组织致密的铸件，但大块的初晶Si会严重地割裂合金基体，导致合金的强度、塑性和切削性能降低。因此，细化初晶Si，改变初晶Si的形状和分布，减小其对基体的削弱作用，是提高Al-Si合金性能的关键。细化Al-Si合金的方法有变质剂处理法[4-6]、快速凝固法[7]、悬浮铸造法[8]、振动变质法[9]等。工业上主要采用变质剂处理法，有初晶Si变质处理、共晶Si变质处理、复合变质处理[5-6]以及双重变质处理[1,10]，但是该法存在加入量需要严格控制、工艺较复杂、含Si量超过26%时过共晶Al-Si合金的变质效果会明显减弱等缺点[11]。根据金属凝固理论，液态熔体在微小区域内存在着有序、规则的排列[12]，其结构状态对晶粒的形核、生长及最终的组织、性能有直接的影响。 在科研与生产中，各种不同成分的过共晶铝合金熔炼温度与保温时间对初晶硅的溶解和凝固过程中的析出影响很大，合适的熔炼温度和保温时间可以消除组织遗传性，得到最佳的凝固组织和合金力学性能[13]。熔体经过不同温度和时间的过热处理后可以得到不同的显微组织与力学性能[14-15]，熔体温度处理后的冷却速度对合金的组织与力学性能也有很大的影响[16-17]。但是，目前还没有有关不同成分的过共晶铝合金的最佳熔炼温度与保温时间的参考资料或文献，因此本项目的研究对科研与生产具有很大指导意义和应用价值。 研究目的 通过实验研究找出不同成分过共晶Al-Si合金的最佳熔炼工艺参数（熔炼温度与保温时间），为彻底消除其组织遗传性，提高其变质处理效果提供理论依据，为科研与生产提供理论指导。 拟解决的主要问题 分析研究不同成分的过共晶Al-Si合金中初晶硅的溶解及析出动力学行为，弄清熔炼温度和保温时间对Al-Si合金中初晶硅溶解及析出动力学的影响规律。 参考文献： [1] 胥锴，刘徽平，袁帮谊，等，过共晶铝硅合金变质处理的研究进展[J].热加工工艺，2009，38(3)：32-35。 [2] 彭涛，内燃机活塞材料的发展与前景[J].山西科技，2007，(3)：91-92。 [3] 潘连明，朱正锋，张国荣，等，Al-Si系铸造铝合金材料的研究[J].机车车辆工艺，2007，(1)：5-7。 [4] 曾斌，罗佑新，刘奇元，过共晶铝硅合金中初晶硅的变质机理探讨[J].轻金属，2008，(5)：48-50。 [5] 徐国庆，纪坤，金云学，Al-P-RE-Sr复合变质过共晶铝硅合金[J].热加工工艺，2008，37(11)：28-33。 [6] 余国勋，李华基，张晓萍，复合变质对过共晶Al-24%Si合金组织的影响[J].铝加工，2008，(3)：45-48。 [7] 朱丹，快速凝固雾化法制备铝硅合金粉末工艺研究[J].甘肃科技，2008，24(13)：64-65。 [8] 李小平，陈振华，曹标，等，高硅铝合金悬浮铸造的组织细化[J].特种铸造及有色合金，1999，(6)：20-21。 [9] C. Chaparro, L. Mondragon. Application of an ultrasound technique to control the modification of Al-Si alloys[J]. Materials & Design.1995(16):47–50. [10] Liu Xiangfa, Wu Yuying, Bian Xiufang. The nucleation sites of primary Si in Al-Si alloys after addition of boron and phosphorus[J]. Journal of Alloy and Compounds.2005,391: 90-94. [11] 李勇，高光亮，牛丽媛，等，变质剂变质处理过共晶铝硅合金研究概况[J].浙江工贸职业技术学院学报，2008，8(1)：43-46。 [12] 潘金生，仝健民，田民波，材料科学基础[M].北京;清华大学出版社，1998，487-488。 [13] 刘相法，边秀房，马家骥，铝合金组织遗传现象及其利用的研究[J].铸造，1994，10：18~22。 [14] Mondolfo, L.F.; Barlock, J.G.. Effect of Superheating on Structure of Some Aluminum Alloys.[J]. Metall. Trans. B, 1975, 6B, (4): 565-572. [15] 陈光，蔡英文，李建国，等，熔体热处理研究及其应用.[J].河北科技大学学报．1998(1)：6~12。 [16] 魏朋义，傅恒志，熔体温度处理对快凝Al-Si过共晶合金条带微观组织及性能的影响.[J].金属学报，1996，32 (8)：817~822。 [17] Manchang GUI，Jun JIA，Guangsheng SONG，etc. Microstructure of Al-Si Alloys Rapidly Solidified From the Different Temperature Melts.[J].J.Mater.Sci.Tech.，1999, 15,(3):225~228
第二届大学生研究性学习和创新性实验计划项目
