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汽車制造商為了迎合消費(fèi)者偏愛寬大轎車的習(xí)慣，同時(shí)又要考慮經(jīng)濟(jì)不景氣的影響以及適應(yīng)CAFE節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此一直致力于提高汽車燃料的利用效率。航空制造商也面臨相似的壓力。這就導(dǎo)致輕型材料(如塑料、復(fù)合材料、鋁合金材料等)在汽車、飛機(jī)業(yè)制造的應(yīng)用大量增加。為了在減輕材料重量的同時(shí)又要增加其強(qiáng)度，所以人們在新型鋁合金材料中加入了硅元素。硅鋁合金的重量和鋁合金相同(或更輕)，但其硬度、強(qiáng)度及耐磨性顯著提高，同時(shí)具有很好的熱膨脹性能。在合金中添加硅元素的百分比含量取決于材料的使用性能與加工性能。

鋁合金中的硅元素濃度達(dá)到完全飽和點(diǎn)時(shí)稱為共晶態(tài)；當(dāng)鋁合金處于過共晶態(tài)(硅元素含量超過12.6%)的時(shí)候，硅元素將以固體粒子的形式從鋁基體中析出；當(dāng)鋁合金中的硅元素含量低于約12%時(shí)稱為亞共晶態(tài)，此時(shí)硅元素與鋁元素處于混合狀態(tài)而沒有析出物。過共晶態(tài)鋁合金具有最好的耐磨性、剛性和抗疲勞強(qiáng)度，但其機(jī)械性能的改善意味著其切削加工性能的惡化。過共晶態(tài)鋁合金，尤其是T-6合金、經(jīng)過熱處理的390合金(用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)活塞)等，難于切削加工的主要原因在于這種合金中所含的硬質(zhì)硅顆粒(俗稱“石頭”)，只有采用具有鋒利切削刃的金剛石刀具才能進(jìn)行有效加工并獲得良好的加工表面質(zhì)量。如果PCD刀具的切削刃鈍化，切削時(shí)會(huì)將硅顆粒從基體中撕離，從而破壞加工表面光潔度。硬度較軟的低硅鋁合金也并不一定易于切削加工(尤其當(dāng)工件表面質(zhì)量要求較高時(shí))，加工此類合金時(shí)遇到的主要問題是卷屑不良和容易產(chǎn)生積屑瘤，影響加工表面光潔度，特別是硅含量低于9%的粘性鋁合金，加工難度相當(dāng)大。

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