材基实验报告 组员：焦海伦饶伟李永泉 赵恒牛志昊董举
组员：焦海伦 饶伟 李永泉 赵恒 牛志昊 董举
一.实验目的 了解铸造铅合金配制， 熔炼过程，工艺设计 及显微组织分析的技术和方法，提高实验 综 合能方。学会应用二元相图，分析各 发 熟 典 凝 速度的变化对组织和性能影响。初步掌 造铝硅合金的熔炼、浇注、试祥制备及 显微组织等方法。通过示教及实践，熟悉 相试样的制备方法，了解光学金相显微镜 察金及 特殊附件功能使用，学会样品制备、金相显 微镜使用写摄影操作
了解铸造铝合金配制，熔炼过程，工艺设计 及显微组织分析的技术和方法，提高实验综 合能力。学会应用二元相图，分析各种二元 合金平衡或非平衡组织的形成过程。熟悉典 型Al-Si合金的二元相图，了解含硅量及凝固 速度的变化对组织和性能影响。初步掌握铸 造铝硅合金的熔炼、浇注、试样制备及观察 显微组织等方法。通过示教及实践，熟悉金 相试样的制备方法，了解光学金相显微镜及 特殊附件功能使用，学会样品制备、金相显 微镜使用与摄影操作
二实验原理 1600 1400 1430° 1200 L 1000 44 800 600 11.6 577 65. 400 a+B- 200 0 20 40 60 80 100 AI Si(%) Si 铝一硅二元合金状态图
二实验原理 Al-Si系合金指以硅为主要合金元素的合金 所示为Ai-Si亡元相图。A1-Si二元系共晶成分 含，心品 合金，含S14%以上的合金视为过共晶合金。 A -S系合金具有优良的铸造性能（流动性能好 密性好，收缩率小和抗热裂倾向小)经过变 和热处理之后，具有良好的力学性能（强度 质高磨 物理性能（热膨胀系数小）、耐蚀性和耐 ，是铸造合金中用途最广，品种最多的 类合金
l Al-Si系合金指以硅为主要合金元素的合金， 所示为Al-Si二元相图。Al-Si二元系共晶成分 含Si 11.6%，通常将含Si 10%~13%的合金视 为共晶合金，含Si 4%~10%的合金视为亚共晶 合金，含Si 14%以上的合金视为过共晶合金。 Al-Si系合金具有优良的铸造性能(流动性能好， 气密性好，收缩率小和抗热裂倾向小)经过变 质和热处理之后，具有良好的力学性能(强度 高)、物理性能(热膨胀系数小)、耐蚀性和耐 磨性，是铸造合金中用途最广，品种最多的 一类合金
二实验原理 部分铸造合 的 紧兴零索 以 是含 主加员所但入平动金度硅数寒 入补以是结结性适铸 完徒缩合却霜用件切 裂。 是 提的 的 随着硅 加 寰加 度 薄过加 薇工 切 围小 固时 能软增阳度这 致 用 何 是这类 抗 裂性好， 红 合流合强生系活 要 等耐
l 硅合金元素的作用：硅是大部分铸造合金的 主要元素，硅同铝生成含11.6%硅的共晶体， 加入硅可以提高流动性，改善铸造性能，提 高补缩性和抭热裂性。富硅相是硬度较高的。 所以合金的硬度随着硅含量的增加而增加， 但是却降低塑性和切削加工性。共晶铝硅合 金结晶温度范围小，在一定的浇注温度下流 动性很好，凝固时形成集中的缩孔，这类合 金适用于薄壁件。亚共晶铝合金适用于高强 度铸件，过共晶合金组织中有大量块状初生 硅，切削加工性差，但是这类合金红膨胀系 数小，耐磨且抗热裂性好，主要用于制造活 塞等耐磨件
二.实验原理 —熔炼 铸造铝合金的熔炼：铝合金的熔炼是铝 铸件生产过程中的一个重要环节，它包 括选择熔炼设备和工具，炉料处理与配 比计算以及控制熔炼工艺过程
l 铸造铝合金的熔炼：铝合金的熔炼是铝 铸件生产过程中的一个重要环节，它包 括选择熔炼设备和工具，炉料处理与配 比计算以及控制熔炼工艺过程
实验原理 一熔炼 ●A熔炼炉与坩埚 铝合金以及其它铸造有色合金熔炼中的 问量熔 题是元素氧化烧损量大，合金液吸气 多。因此熔炼炉应保证金属炉料快速 化， 缩短熔炼时间，以减少合金元 损和吸气；降低燃料、电能消耗： 延 长炉龄。常用的熔炼炉有：电阻坩埚 电阻反射炉、中频炉、焦炭坩埚炉、油 坩埚炉等
l A 熔炼炉与坩埚 l 铝合金以及其它铸造有色合金熔炼中的 问题是元素氧化烧损量大，合金液吸气 量多。因此熔炼炉应保证金属炉料快速 熔化，缩短熔炼时间，以减少合金元素 烧损和吸气；降低燃料、电能消耗；延 长炉龄。常用的熔炼炉有：电阻坩埚炉、 电阻反射炉、中频炉、焦炭坩埚炉、油 坩埚炉等
实验原理 ●B坩埚 ·熔炼铝合金的坩埚有铸铁，铸钢（材质多 为含铬耐热铸铁或中硅耐热球铁)坩埚和 石墨坩埚两种
l B 坩埚 l 熔炼铝合金的坩埚有铸铁，铸钢(材质多 为含铬耐热铸铁或中硅耐热球铁)坩埚和 石墨坩埚两种
实验原理 。熔炼材料 ●熔炼铝合金的材料包括金属炉料，助剂 和辅助材料
l 熔炼材料 l 熔炼铝合金的材料包括金属炉料，助剂 和辅助材料
实验原理 ●A金属炉料 金属炉料有纯金属，预制合金锭，中间 合金和回炉料 各种纯金属都已按其纯度和用途标准化 并列入国家标准 回炉料分为三级：一般将废铸件浇冒▣ 等称为一级回炉料。将小块浇冒口，坩 埚底部剩料称为二级回炉料。将碎小废 料，溅块等称为三级回炉料
l A 金属炉料 l 金属炉料有纯金属，预制合金锭，中间 合金和回炉料。 l 各种纯金属都已按其纯度和用途标准化 并列入国家标准。 l 回炉料分为三级：一般将废铸件浇冒口 等称为一级回炉料。将小块浇冒口，坩 埚底部剩料称为二级回炉料。将碎小废 料，溅块等称为三级回炉料
