本文重点研究了离心铸造铝基复合材料梯度功能盘状零件的成形工艺。自行研制了一套由离心铸造机、PLC控制器、浇注设备及起吊装置组成的立式离心铸造试验设备,用于成形SiC颗粒在径向呈梯度分布的盘状零件。试验材料为机械搅拌法制备的均质SiC颗粒增强铝基复合材料。它的工作过程是:运用PLC控制器控制电机转速,带动离心铸型旋转,用浇包将金属液浇入铸型中成形零件。铸件的取出及铸型模具的合模由起吊装置完成。设计了三条离心机转速随时间变化的旋转工艺曲线,最高转速分别为800r/min、900r/min、1000r/min,总的工作时间分别为230s、240s、260s,并通过指令输入PLC中,分别对应程序选择器中的程序1、2、3档。为了探讨电机转速、浇注温度、铸型温度等工艺参数对颗粒增强相分布的影响,设计了三种不同参数的浇注工艺,并采用这三种工艺浇注成形了16个盘状零件。通过组织观察和颗粒面积百分比的测量得出这三种浇注工艺成形的零件颗粒所占面积百分比从边部到心部均成下降的梯度分布,其中采用浇注工艺Ⅲ的7#零件颗粒梯度分布最为明显,这是由于浇注工艺Ⅲ的铸型温度和离心机转速最高。说明铸型温度越高、离心机转速越高、浇注温度越高,则颗粒在径向梯度分布越明显,可以通过改变这些工艺参数,获得所需要的颗粒梯度分布。对5#和7#零件分别进行T6和T5热处理,并分别测定它们沿径向的硬度分布。结果表明,两个零件的硬度的分布趋势与它们的颗粒所占的面积百分比的分布趋势一致,从边部到心部硬度值逐渐降低,且7#零件的硬度值均比5#零件的要高。说明颗粒的梯度分布与硬度的梯度分布有直接的关系,颗粒含量越高,硬度越高。