Ce、RE對高鐵鋁硅合金組織和性能的影響.pdf

1、Al-Si-Mg三元合金是在Al-Si系二元合金的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低含硅量而添加少量鎂而成，加入Mg可形成Mg2Si相，能顯著提高合金的時(shí)效強(qiáng)化能力，改善力學(xué)性能。ZAl7SiMg鋁合金成分簡單、容易熔煉，具有良好鑄造性能、氣密性、焊接性能和加工性能，因此，應(yīng)用廣泛。
　　 鐵是鋁硅合金中最主要的雜質(zhì)元素，硬而脆的針狀Fe相會(huì)大幅降低鋁硅合金的力學(xué)性能，因此，改善Fe相形貌成為降低其危害性的重要技術(shù)途徑。RE及單一Ce作為變質(zhì)劑，能

2、夠細(xì)化共晶硅和α-Al晶粒，但其對高鐵鋁硅合金中針狀鐵相的變質(zhì)作用的相關(guān)報(bào)道較少。此外，Sr也能細(xì)化共晶硅，改善鐵相形貌。關(guān)于RE+Sr復(fù)合變質(zhì)的研究雖有報(bào)道，但對其變質(zhì)效果的觀點(diǎn)卻并不一致。
　　 本文以高鐵ZAl7SiMg為基體，通過加入Ce、RE及RE+Sr制備試樣，并采用光學(xué)顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、電子探針(EPMA)和INSTRON5882電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)等現(xiàn)代測試手段，研究了Ce、RE及RE+Sr復(fù)

3、合變質(zhì)對高鐵鋁硅合金的微觀組織和力學(xué)性能的影響，分析了添加元素對合金中Fe相的改善作用機(jī)制和對α-Al枝晶及共晶硅相變質(zhì)作用的機(jī)制。所得到的主要結(jié)論如下：
　　 (1)適量的Ce對高鐵鋁硅合金中的針狀Fe相有較明顯的抑制作用。Ce的加入能夠有效的改善鑄態(tài)高鐵鋁硅合金共晶硅的形貌，使其由粗大的片狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的短針狀，同時(shí)α-Al晶粒也得到細(xì)化。RE及RE+Sr復(fù)合對針狀Fe相、共晶硅、α-Al晶粒變質(zhì)效果與Ce類似。
　　

4、 (2)過量的Ce、RE及RE+Sr加入后，高鐵鋁硅合金中易形成大量針狀、板塊狀的稀土金屬間化合物，產(chǎn)生過變質(zhì)現(xiàn)象。
　　 (3)適量Ce、RE及RE+Sr可以改善高鐵鋁硅合金的力學(xué)性能，T6熱處理使合金的抗拉強(qiáng)度提高。在本試驗(yàn)條件下，合金中加入0.4％Ce、0.36％RE和0.36％RE+0.12％Sr時(shí)，對應(yīng)的鑄態(tài)抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大值，分別為146MPa、148MPa和168MPa。經(jīng)過T6熱處理后，其對應(yīng)的抗拉強(qiáng)度分別為21