过共晶铝硅合金具有密度小、比强度高、耐磨性好、热膨胀系数低等优点，在汽车、航空航天等领域应用广泛[1]。然而，过共晶铝硅合金中尺寸较大的硬脆硅相与铝基体间存在着较大的硬度差，前者会在加工过程中严重割裂合金基体[2]，使材料硬度、延展性降低，极大地限制了合金应用前景；因此，提高过共晶铝硅合金加工性能，对过共晶铝硅合金的工业化应用具有极其重要的意义。
目前，控制和改善铝硅合金中硅相形态和分布的方法很多，主要有变质处理、热处理、快速凝固、半固态铸造、喷射沉积和电磁搅拌等[3]。细化变质处理是目前经常使用的方法。细化变质处理既能减小初晶硅和共晶硅尺寸，也能改善铝硅合金流动性，降低收缩率，减小热裂倾向，改善其加工性能[4]。全燕鸣等[5]和张传合等[6]研究表明，对过共晶铝硅合金进行细化变质处理，硅相变细小且分布弥散，切削时容易与Al基体相协调，主要发生塑性变形，展现出较好的切削性能。除此之外，在铝硅合金中引入Cu[7]、Mn[8]、Mg[9]、Fe[10]、Zn[11]、Ni[12]、Bi[13]等合金元素也能改善铝硅合金组织和加工性能。这些合金元素与Al和Si形成化合物，弥散分布在基体中，起到沉淀强化作用，以此提高基体强度，减少在加工过程中的撕裂现象，提高铝硅合金的加工性能。
过共晶铝硅合金加工较为困难，为了提高加工产品的可靠性，扩展其应用前景，需要采用合理的加工工艺，为此，国内外学者对过共晶铝硅合金的加工工艺开展了大量研究[14]。刘东等[15]采用金刚石刀具切削硅铝合金，发现工件进给量增加，切削力和切削温度同步增加，切削时应减小进给量，避免温度过高而缩短刀具使用寿命，降低切削加工性能。在各类加工工艺中，磨削加工技术可以得到最好的加工表面质量，且加工精度高，得到了各领域的广泛关注[16]。然而，对于铝硅合金磨削加工性能的研究主要集中于磨料的选择[17]与磨损机制的研究等方面[18]，为了进一步改善铝硅合金磨削加工性能，必须从磨削材料本身出发，系统性研究不同合金化对铝硅合金磨削加工性能的影响机理。因此本文通过添加多种合金元素处理Al-18%Si合金，观察其组织形貌的变化，测试其磨削加工性能，并探索Al-18%Si(质量分数，下同)合金较为合理的加工参数，为其工业化应用提供理论支撑和数据依据。
1 实验材料与方法
1.1 合金化
实验用Al-18%Si合金采用质量比99.9%的纯铝和质量比99.9%的结晶硅熔炼而成。细化变质元素Cu、Ni、Mg、Bi、Zn以纯Mg、Al-50Cu、Al-10Ni、Al-10Bi、Al-20Zn中间合金的形式加入。合金成分如表1所示。
表1 合金化Al-18%Si合金成分
Tab.1 Composition of the alloyed Al-18 wt.% Si alloy(mass fraction/%)
1 18.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Bal.No. Si Cu Ni Mg Bi Zn Al 2 18.0 4.0 2.0 0.0 0.0 0.0 Bal.3 18.0 4.0 0.0 1.0 0.0 0.0 Bal.4 18.0 4.0 0.0 0.0 2.0 0.0 Bal.5 18.0 4.0 0.0 1.0 2.0 0.0 Bal.6 18.0 4.0 0.0 0.0 0.0 0.6 Bal.
合金化处理：首先清理电阻炉及所用石墨坩埚，将5 kW电阻炉预热至200 ℃，以防止炉中水汽残留。同时清理铸造钢模具等，并将实验用材料进行切割备用。然后在石墨坩埚中放入一半纯铝，以5 ℃/min的升温速率将电阻炉加热至880 ℃，待其完全熔融后加入全部结晶硅及剩余一半纯铝，保温60 min，再匀速搅拌使熔融铝硅合金充分混合，以10 ℃/min的降温速率实电阻炉降温，待温度降至800 ℃，分别加入纯Mg、Al-50Cu、Al-10Ni、Al-10Bi、Al-20Zn中间合金对其进行合金化处理；搅拌1次，静置保温30 min，将电阻炉冷却至740 ℃，在合金熔液中压入六氯乙烷(加入量为熔融合金质量的0.5%)进行精炼除气，静置8～10min后，扒渣，待降温至720 ℃时，缓慢浇铸到已预热至200 ℃左右的金属模具中，自然冷却后取出。试样尺寸为φ20mm× 100mm，每种合金成分试样浇注3根，如图1所示。
图1 模具与浇注试样：(a)模具；(b)试样
Fig.1 Mold and casting sample:(a) mold;(b) sample
1.2 磨削加工实验
采用MGK7120X6/F型高精度数控平面磨床进行磨削试验，铝硅合金加工试样为20mm×12mm× 0.8mm的长方体。磨削加工试验及磨削力数据采集示意图如图2所示。
图2 磨削力测试示意图
Fig.2 Schematic diagram ofthe grinding force test
磨削加工试验采用单因素法，磨削用树脂金刚石砂轮尺寸为200mm×32mm×20 mm×4 mm，粒度为400#，主轴转速为3 000 r/min恒定不变，其它磨削加工参数如下：①磨削深度Ap=8 μm，工件移动速度Vw分别为5、10、15、20 m/min。②工件移动速度Vw=10m/min，磨削深度Ap分别为5、8、11 μm。③采用单向逆磨+湿磨的磨削方式。
采用Kistler测力仪测试磨削力。采用JB-5C型精密粗糙度轮廓仪测量磨削加工表面粗糙度，测量取样长度为4mm，沿磨削表面垂直和平行磨削方向测量，测量点均匀分布在工件磨削平面，取5个测量点，其平均值为粗糙度测量结果。将磨削加工试样用酒精进行清洗，并在60 ℃的恒温水浴锅中超声波清洗，采用超景深显微镜VHX5000观察磨削加工表面形貌。采用激光共聚焦显微镜观察合金的显微组织，同时采用Nano Measurer软件测定晶粒平均尺寸。此外，借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对合金物相组成进行观察和分析。
2 实验结果及讨论
2.1 合金显微组织
图3为Al-18%Si合金经合金化前后的合金显微组织。由图3a可见，在未经合金化的Al-18%Si合金中，α(Al)相呈现出柱状晶粗大，二次枝晶呈树枝状的形态。而初晶硅多为块状，共晶硅则呈长针叶状，且不规则地分布在基体中。
图3 合金化对Al-18%Si合金显微组织的影响：(a)0%;(b)4%Cu,2%Ni;(c)4%Cu,1%Mg;(d)4%Cu,2%Bi;(e)4%Cu,1%Mg,2%Bi;(f)4%Cu,2%Zn
Fig.3 Effects ofalloying on the microstructure ofthe Al-18 wt.% Si alloy:(a)0wt.%;(b)4wt.%Cu,2wt.%Ni;(c)4wt.%Cu,1 wt.%Mg;(d)4wt.%Cu,2wt.%Bi;(e)4wt.%Cu,1 wt.%Mg,2wt.%Bi;(f)4wt.%Cu,2wt.%Zn
由图3b～f可见，合金化能加剧α(Al)相的生长，尺寸呈现增大的趋势，但树枝状枝晶和二次枝晶数量增多；这是由于Cu在基体中扩大了合金的结晶温度范围，促使合金以体积凝固的方式凝固，抑制了枝晶在原方向上的生长趋势，促使枝晶向其他方向生长，从而形成发达的二次树枝晶。而加入足量的其他合金元素，则使固溶体的生长方式逐渐向自由的树枝晶形貌发展，从而形成发达的树枝晶[10]。初晶硅呈现为块状，尺寸形貌变化较为明显。图3b和f合金中初晶硅尺寸有减小的趋势，其中，加入4%Cu+2%Zn的合金中粗大块状初晶硅解体，变成了碎片状，与原始试样相比，尺寸减小了28.5%，如表2所示，且棱角钝化。而在图3c～e中，由于1%Mg和2%Bi的加入使初晶硅的尺寸有增大趋势。共晶硅的尺寸形貌变化显著，呈现为短杆状，将α(Al)和初晶硅包围起来。图3b～e中部分共晶硅已细化。图3d和f中共晶硅的变化最为显著，均转变为短杆状，由于2%Zn与2%Bi的加入，共晶硅呈现为更细小的短杆和颗粒状，并以网格状分布合金中。这是因为在结晶过程中，当温度降低时，液相中的Zn或Bi会逐渐聚集并吸附于共晶硅界面前沿，限制共晶硅在晶面上的生长，迫使共晶硅改变堆积顺序，从而阻碍了共晶硅的长大[11,19]。
表2 合金化Al-18%Si初晶硅尺寸
Tab.2 Average size of the primary silicon in the alloyed Al-18 wt.% Si alloy
4wt.%Cu,4wt.%Cu,4wt.%Cu,4wt.%Cu,1 wt.%Mg,4wt.%Cu,Sample Al-18 wt.%Si 2wt.%Ni 1 wt.%Mg 2wt.%Bi 2wt.%Bi 2wt.%ZnAverage size/μm 33.68 30.88 43.12 54.68 49.82 24.10
2.2 磨削力
图4和5为Al-18%Si合金在合金化前后，在不改变其他磨削参数的条件下，Vw与Ap对Al-18%Si合金的法向磨削力(Fz)和切向磨削力(Fy)的影响规律。如图4所示，当其它磨削参数相同时，合金化Al-18%Si合金法向磨削力和切向磨削力均随工件移动速度的增加变化不大，且呈现波动性无规律变化。这是因为工件移动速度的变化并不会改变磨粒与工件的接触面积，而磨削力近似等于磨削弧区内参与切削的磨粒载荷的总和，故当工件移动速度改变时并不会引起磨削力的变化。而合金化Al-18%Si合金磨削力受磨削深度的影响较大，均随着磨削深度的增加而增大，如图5所示。这是由于增大磨削深度不仅会使排屑困难，加剧砂轮的磨损，还会使磨粒与工件的接触面积随之增大，导致磨削弧区内的有效磨粒数增多，磨削力增加。因此，磨削力受磨削深度的影响较大[17]。同时还发现，合金化能有效降低合金法向磨削力和切向磨削力。在保持砂轮转速不变的情况下，不管工件移动速度Vw和磨削深度Ap如何变化，总体上，不同合金元素合金化铝硅合金的磨削力的变化趋势为：4%Cu+2%Zn＜4%Cu+2%Bi＜4%Cu+1%Mg+2%Bi＜4%Cu+1%Mg＜4%Cu+2%Ni＜未合金化合金。当Ap不变时，如图3a所示，与未合金化处理的合金相比，加入4%Cu+2%Zn的合金法向磨削力降低了54.8%，切向磨削力下降了50.9%(图4b)。当Vw不变时，与未合金化处理的合金相比，加入4%Cu+2%Zn的合金法向磨削力降低了50%(图5a)，切向磨削力下降了50%(图5b)。这是因为和其他合金组合相比，4%Cu+2%Zn对硅相组织细化效果更显著。Zn元素的添加使合金中初晶硅和共晶硅形态发生转变[11]，减少了合金中的硬质点，减轻了合金和砂轮之间的碰撞，因而减小了和合金与砂轮之间的摩擦力，故其磨削力减小明显。如图4所示，与未合金化处理的合金相比，加入4%Cu+2%Bi的合金，切向磨削力下降了50.3%，加入4%Cu+1%Mg+2%Bi，下降了44.9%，可见，合金中的Bi元素在磨削过程中起到了积极作用，减小了合金受到的磨削力。这主要是由于Bi元素具有熔点低、硬度小的物理特性，在合金中以单质的形式游离分布在集体中。如图6所示，磨削过程中受热易融化，形成油膜，降低工件表面的摩擦系数，提高了抗咬合负载，补偿合金的收缩，因而减小了磨削力[17]。而添加4%Cu+2%Ni与4%Cu+1%Mg的合金则在大部分情况下呈现出较大的磨削力。这与两种合金中初晶硅增大，共晶硅仅部分细化有关，而更主要是由加入合金化元素后所生成的金属间化合物所导致。加入4%Cu+1%Mg时，合金组织由α(Al)、共晶Si、Mg2Si与Al2Cu组成，如图7a所示，新的化合物相成为了合金硬度的增强相[10]。而加入4%Cu+2%Ni时，如图7b所示，合金中生成了Al7Cu23Ni、Al9Si、Al3Ni金属化合物相，富Ni相会经历从Al7Cu4Ni相到Al3CuNi相再到Al3Ni相的变化，使生成的Al3Ni相含量增加，导致硬度大幅提升[12]。
图4 不同工件移动速度Vw下合金化Al-18%Si合金磨削力：(a)法向磨削力Fz；(b)切向磨削力Fy
Fig.4 Grinding forces ofthe alloyed Al-18 wt.% Si alloy at different workpiece moving speeds Vw:(a) normal grinding force Fz;(b) tangential grinding force Fy
图5 不同磨削深度Ap下合金化Al-18%Si合金磨削力：(a)法向磨削力Fz;(b)切向磨削力Fy
Fig.5 Grinding forces ofthe alloyed Al-18 wt.% Si alloy at different grinding depth Ap:(a) normal grinding force Fz;(b) tangential grinding force Fy
图6 EDS分析结果：(a)4%Cu,2%Bi;(b)4%Cu,1%Mg,2%Bi
Fig.6 EDS analysis results:(a)4wt.%Cu,2wt.%Bi;(b)4wt.%Cu,1 wt.%Mg,2wt.%Bi
图7 XRD图谱：(a)4%Cu,1%Mg;(b)4%Cu,2%Ni
Fig.7 XRD patterns:(a)4wt.%Cu,1 wt.%Mg;(b)4wt.%Cu,2wt.%Ni
2.3 磨削比能
磨削比能是评价磨削加工效率的重要指标。其计算公式为：
式中，p为磨削比能，J/mm3；Fy为切向磨削力，N；Vs为砂轮线速度，m/s；Vw为工件移动速度，m/min；Ap为磨削深度，μm；b为工件宽度，mm。其中，Vs=30m/s，b=20mm。
图8为Al-18%Si合金在合金化前后，在其他磨削参数相同的条件下，工件移动速度与磨削深度对Al-18%Si合金的磨削比能的影响规律。
图8 不同磨削参数下合金化Al-18%Si合金磨削比能：(a)工件移动速度；(b)磨削深度
Fig.8 Grinding specific energy ofthe alloyed Al-18 wt.% Si alloy under different grinding parameters:(a) workpiece moving speed;(b) grinding depth
合金化Al-18%Si合金的磨削比能受工件移动速度的影响更大，且随着工件移动速度的增大而降低；这是因为在较大工件移动速度时，材料是以大量级的形式被去除的，去除单位体积材料所需的能量下降，所以磨削比能降低；而磨削深度的变化并不会改变材料的去除形式，因此，磨削比能受工件移动速度的影响更大[20]。其中，添加4%Cu+2%Zn的合金呈现出最小的磨削比能，与未处理的合金相比，磨削比能降低了46.6%，而添加4%Cu+2%Bi的合金则在大部分情况下也呈现出较小的磨削比能。这是由于合金元素在铝硅合金中冷却时沉淀析出并形成强化相弥散地分布在基体中，提高铝硅合金耐磨性能[21]，降低了磨削深度对磨削比能的影响。而添加4%Cu+2%Bi的合金组织中游离态的Bi单质会在摩擦时熔化，并在表面形成润滑膜，这层液体薄膜会在对磨面之间滑动时，促使对磨面间距增加，减少对磨面间的磨损，降低磨削过程中的能量消耗[17]。
2.4 磨削表面粗糙度
图9展示了Al-18%Si合金在合金化前后的表面粗糙度的变化，通过控制单一变量，研究了Vw和Ap对合金化合金磨削表面粗糙度的影响。Ap对合金化Al-18%Si合金的磨削表面粗糙度受的影响更大，且随着磨削深度的增大而增大；这是由于磨削深度越大，工件与砂轮间的压力就越大，而铝基体较软，受到砂轮挤压后，部分硬度较大的初晶硅颗粒会脱落断裂，导致工件表面缺陷增多粗糙度变大。而工件移动速度的增大不仅对工件与砂轮间的压力影响较小，还会使发生塑性变形的铝基体在材料表面发生涂抹现象，使表面形貌呈现出一定完好性，因此合金的磨削表面粗糙度受磨削深度的影响更大[22]。其中，添加4%Cu+1%Mg的合金呈现出最小的磨削表面粗糙度，其值为0.098 μm，与未处理合金磨削表面粗糙度0.337 μm相比，降低了70%。这是Cu比Mg更容易固溶到α(Al)中[10]，而部分无法固溶到α(Al)中的Mg与晶体中的Si反应，形成Mg2Si相，这有利于提高合金基体的硬度和强度，同时，形成的强化相可以起到耐磨承载的作用[23]，从而使得合金的磨削表面粗糙度降低。
图9 不同磨削参数下合金化Al-18%Si合金磨削表面粗糙度：(a)工件移动速度；(b)磨削深度
Fig.9 Surface roughness ofthe alloyed Al-18 wt.% Si alloy under different grinding parameters:(a) workpiece moving speed;(b) grinding depth
2.5 磨削加工表面形貌
图10和11为Al-18%Si合金经合金化前后的磨削加工表面形貌。由图10可见，未经合金化处理的Al-18%Si合金的表面存在犁沟、孔洞、微裂纹等缺陷。对比图11a～e可见，经合金化处理后，Al-18%Si合金表面缺陷减少，磨削表面的质量得到了改善。其中，添加4%Cu+2%Bi与4%Cu+2%Zn的合金磨削表面形貌最佳(图11c和e)，磨削表面缺陷最少，仅有磨粒与表面接触时留下的磨痕。
图10 Al-18%Si合金磨削表面形貌
Fig.10 Surface morphology ofthe Al-18% Si alloy during grinding
图11 合金化Al-18%Si合金磨削表面形貌：(a)4%Cu,2%Ni;(b)4%Cu,1%Mg;(c)4%Cu,2%Bi;(d)4%Cu,1%Mg,2%Bi;(e)4%Cu,2%Zn
Fig.11 Surface morphology ofthe alloyed Al-18 wt.% Si alloy during grinding:(a)4wt.%Cu,2wt.%Ni;(b)4wt.%Cu,1 wt.%Mg;(c)4wt.%Cu,2wt.%Bi;(d)4wt.%Cu,1 wt.%Mg,2wt.%Bi;(e)4wt.%Cu,2wt.%Zn
由于铝基体相对较软，在磨削过程中，硅相会受到冲击挤压并发生解离、脱落或位移，使磨削表面质量下降；而经过合金化后，硅相尺寸减小，形成的强化相则弥散地分布在基体中，使合金基体的强度和硬度增加，这就使得硅相与基体间的硬度差下降，硅相难以从基体上剥离。此外，工件与砂轮间的摩擦会使磨削表面温度升高，使磨削表面质量恶化，而合金化不仅能在合金中形成高温下较稳定的金属间化合物来提高合金的强度与高温性能，同时还可以使合金在高温下形成尺寸较小且在晶界处弥散分布的析出相，以此阻碍位错攀移和钉扎晶界滑动，进一步提高合金的高温性能[24]。此外，Bi会在磨削过程中熔化成液态，于工件和砂轮之间形成液态膜，减少二者之间的磨损；液态的Bi还能填补表面孔洞，増加磨损面的支撑面积，减小单位面积上的压力，使合金表面的磨损量减小[13]，因而使合金具有好的表面形貌。
3 结论
(1)合金化能加剧α(Al)相的生长，树枝状枝晶和二次枝晶数量增多；初晶硅的形貌变化较小，维持块状形态；共晶硅的形态变化较大，转变为较短的针状组织。其中加入了4%Cu+2%Zn与4%Cu+2%Bi合金的共晶硅形态呈现为更细小的短杆和颗粒状。
(2)相同磨削参数条件下，合金化Al-18%Si合金的磨削比能受工件移动速度的影响更大，且随着工件移动速度的增大而降低；而磨削力与表面粗糙度则受磨削深度的影响更大，且随着磨削深度的增大而增大；其中添加4%Cu+1%Mg的合金磨削表面粗糙度值最低，较原始合金降低了70%，添加4%Cu+2%Zn的合金磨削力、磨削比能最低，较原始合金分别降低了50.9%、54.8%与46.6%。
(3)相同磨削参数条件下，加入4%Cu+2%Bi与加入4%Cu+2%Zn的合金磨削表面形貌最佳，其基体挖除、孔洞、微裂纹现象减少，具有较好的表面形貌。因此，合金化可以显著改善Al-18%Si合金的磨削加工性能。
[1] 孙晓东，郭建，黄小婷，刘英.过共晶铝硅合金的研究进展[J].铸造技术，2017,38(4):758-761.SUN X D,GUO J,HUANG X T,LIU Y. Research progress of hypereutectic aluminum-silicon alloys [J]. Foundry Technology,2017,38(4):758-761.
[2] ZHANG L B,MAO F,LIU S H,WANG X F,TIAN C,CHEN C,HUANG Z H,FU W S,DING Y J,YU H,WEI S Z. Modification of primary silicon in hypereutectic Al-Si alloys by chemical modifiers:Acomprehensive review[J]. Journal ofAlloys and Compounds,2025,1044:184367.
[3] FANG X G,ZHANG T Y,DONG B K,YUAN Z Y,HUANG Z Y,YAN F,ZU F Q. Simultaneous refinement of α-Al and modification of Si in Al-Si alloy achieved via the addition of Y and Zr[J].Journal of Materials Research and Technology,2024,30:1822-1833.
[4] LIU N C,KANG G S,LIU Z X. Effect of compound modification on microstructure and properties ofhigh silicon aluminum alloy[J].Advanced Materials Research,2012,476-478:114-117.
[5] 全燕鸣，周泽华，张发英.过共晶铝硅合金组织对切削加工性能的影响[J].机械工程学报，1998,34(1):1-6.QUAN Y M,ZHOU Z H,ZHANG F Y. Effect of structure of hypereutectic Al-Si alloy on machinability[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering,1998,34(1):1-6.
[6] 张传合，丁紫阳，任书卿，李怀武，赵红亮.变质处理对Al-20%Si合金显微组织及切削性能的影响[J].铸造技术，2014,35(5):1019-1021.ZHANG C H,DING Z Y,REN S Q,LI H W,ZHAO H L. Effect of modification on microstructure and machinability ofAl-20%Si alloy[J]. Foundry Technology,2014,35(5):1019-1021.
[7] ZEREN M,KARAKULAK E. Influence of Cu addition on microstructure and hardness of near-eutectic Al-Si-xCu-alloys [J].Transactions ofNonferrous Metals Society of China,2011,21(8):1698-1702.
[8] 陈显均，李林鑫，梅静. Mn含量及冷却速度对过共晶铝硅合金组织与性能的影响[J].铸造技术，2018,39(3):562-564.CHEN X J,LI L X,MEI J. Effect ofMn content and cooling speed on microstructure and properties of hypereutectic Al-Si alloy [J].Foundry Technology,2018,39(3):562-564.
[9] ZHU Z,WANG Y F,SHI D M,WANG J H,LIU Y,WU C J,SU X P. Optimizing the microstructure and enhancing the mechanical prsoperties of hypereutectic Al-Si alloys by Mg addition[J]. Journal ofMaterials Research and Technology,2024,32:457-469.
[10] YANG Y T,HUANG S Y,ZHENG J,NAGAUMI H,YANG L,CHENG X N,HAN W J. The role ofCu,Mg and Fe in microstructure and deformation heterogeneity of high-pressure die-casting Al-Si alloys[J]. Journal of Alloys and Compounds,2025,1046:184919.
[11] 赵浩峰，王玲，刘旭东.锌对铝硅合金组织和性能的影响研究[J].特种铸造及有色合金，1994(2):5-7.ZHAO H F,WANG L,LIU X D. The effects of Zn on microstructure and properties ofAl-Si alloy[J]. Special Casting & Nonferrous Alloys,1994(2):5-7.
[12] 陈今龙，叶兵，蒋海燕，王其贵，杨文英，王渠东，丁文江. Ni对Al-Si-Cu-Ni-Mg过共晶活塞合金组织和力学性能的影响[J].热加工工艺，2021,50(4):32-37.CHEN J L,YE B,JIANG H Y,WANG Q G,YANG W Y,WANG Q D,DING W J. Effects of Ni on microstructure and mechanical properties ofAl-Si-Cu-Ni-Mg hypereuctic piston alloy [J]. Hot Working Technology,2021,50(4):32-37.
[13] PEREIRA C L,GOMES L F,GARCIA A,SPINELLI J E. Comparing the roles of Sb and Bi on microstructures and application properties of the Al-15% Si alloy[J]. Journal ofAlloys and Compounds,2021,878:160343.
[14] 宋长远.高进给铣削铝硅合金切削特性的研究[D].沈阳：沈阳理工大学，2024.SONG C Y. Study on cutting characteristics of high feed milling Al-Si alloy[D]. Shenyang:Shenyang Ligong University,2024.
[15] 刘东，陈五一.硅铝合金车削中切削力和切削温度的研究[J].有色金属，2006,58(1):39-41.LIU D,CHEN W Y. Cutting force and cutting temperature ofturning Al-Si alloy[J]. Nonferrous Metals,2006,58(1):39-41.
[16] WEI C X,HE C L,CHEN G,SUN Y Q,REN C Z. Material removal mechanism and corresponding models in the grinding process:A critical review[J]. Journal ofManufacturing Processes,2023,103:354-392.
[17] 陈世隐.大直径细粒度钎焊金刚石砂轮的制备及其磨削性能研究[D].泉州：华侨大学，2017.CHEN S Y. Research on the preparation and grinding performance oflargediameter fine-grainedbrazeddiamondwheel[D]. Quanzhou:Huaqiao University,2017.
[18] FU B,GU Y,LIN J Q,ZHOU X Q,GAO T Y,WANG J L,HAN L L,ZHANG Y L. Pulsed laser remelting non-resonant vibration assisted grinding Al-Si alloy[J]. International Journal ofMechanical Sciences,2025,293:110226.
[19] 刘童.复合变质及合金化对Al-13%Si组织及磨削性能的影响[D].岳阳：湖南理工学院，2021.LIU T. Effect of combination modification and alloying on microstructure and grinding properties of Al-13%Si [D]. Yueyang:Hunan University ofScience and Technology,2021.
[20] 赵恒华，孙顺利，高兴军，蔡光起.超高速磨削的比磨削能研究[J].中国机械工程，2006,17(5):453-456.ZHAO H H,SUN S L,GAO X J,CAI G Q. Study on specific grinding energy ofultra high speed grinding[J]. China Mechanical Engineering,2006,17(5):453-456.
[21] QIN Y S,YAN Z X,WU Q H,JIANG A L,LI Y J,MA S X,LÜ S L,LI J Y. Development ofa novel high strength Al-Si-Cu-Ni alloy by combining micro-alloying and squeeze casting [J]. Journal of Alloys and Compounds,2023,967:171780.
[22] WANG Q Z,KANG N,MANSORI M E,YU T Y,HADROUZ M E,HUANG X H,LIN X. Effect of Ti on the microstructure and wear behavior of a selective laser melted Al-Cu-Mg-Si alloy [J].Wear,2023,523:204790.
[23] XUE L W,JIA H L,MA P K,SONG J W,ZHA M,WANG H Y.Influence ofMg and Cu on precipitation behaviors and mechanical properties of Al-Si alloys[J]. Materials Science and Engineering:A,2024,908:146775.
[24] 余剑武，肖清，罗红，刘智康，尹韶辉.单颗CBN磨粒磨削20Cr-Mo的微观成屑过程研究[J].材料导报，2017,31(10):146-150.YU J W,XIAO Q,LUO H,LIU Z K,YIN S H. Research on micro chip formation process of20CrMo by single CBN grain grinding[J]. Materials Reports,2017,31(10):146-150.