Sr、RE復(fù)合變質(zhì)Al-24%Si合金的效果及機(jī)理探討.pdf

1、過共晶Al-Si合金具有低密度及熱膨脹系數(shù)、高耐磨性及抗腐蝕性、優(yōu)良鑄造性能等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的活塞材料。然而組織中存在粗大的硅相，惡化合金力學(xué)性能和機(jī)加工性能，嚴(yán)重制約合金適用范圍。變質(zhì)處理是細(xì)化硅相組織的簡單而有效的工藝措施。
　　 本文針對目前鋁硅合金相關(guān)應(yīng)用和理論研究多集中在亞共晶和共晶合金的情況，在前人的研究成果和研究方法基礎(chǔ)上，對過共晶Al-24％Si合金變質(zhì)進(jìn)行較為系統(tǒng)的分析。本實(shí)驗通過向Al-24％Si合金熔體中

2、加入混合稀土(RE)、鍶，進(jìn)行單一變質(zhì)及兩者的復(fù)合變質(zhì)，通過現(xiàn)代檢測手段，研究了不同變質(zhì)劑對過共晶鋁硅合金中初晶硅和共晶硅的形貌、尺寸及分布的影響，并探討變質(zhì)劑的變質(zhì)機(jī)理。
　　 實(shí)驗結(jié)果分析表明：混合稀土對合金組織中的初晶硅及共晶硅均具有良好的變質(zhì)效果，但組織中硅相分布不均勻具有局部團(tuán)聚現(xiàn)象，且變質(zhì)不完全；鍶對初晶硅幾乎無細(xì)化效果相反組織卻呈現(xiàn)骨骼化趨勢，對共晶硅完全細(xì)化成纖維狀，但變質(zhì)組織中針孔顯著增加，致密度降低；復(fù)合變質(zhì)

3、處理后，組織中初晶硅尺寸明顯細(xì)化，形貌與混合稀土變質(zhì)相比產(chǎn)生了骨骼化趨勢，共晶硅完全細(xì)化，組織致密性顯著提高。通過合金組織分析可以看出：混合稀土和鍶復(fù)合變質(zhì)與單一變質(zhì)相比，合金中初生硅和共晶硅細(xì)化明顯，變質(zhì)效果好。
　　 稀土與氧反應(yīng)形成稀土氧化物，能為初晶硅結(jié)晶提供異質(zhì)核心，細(xì)化初晶硅，共晶轉(zhuǎn)變時，稀土在生長界面處富集，導(dǎo)致硅相以孿晶凹谷機(jī)制生長，從而細(xì)化共晶硅；鍶對初晶硅沒有明顯細(xì)化作用，鍶的共晶變質(zhì)機(jī)理與混合稀土變質(zhì)相似；