定向凝固Al-13﹪Si合金共晶界面形貌的研究.pdf

1、在改進(jìn)的XrGS（X-Ray Temperature Gradient Stage）上對(duì)合金Al-13％Si進(jìn)行定向凝固實(shí)驗(yàn)，通過合金成分設(shè)計(jì)，溫度梯度GL和凝固速度R的改變，獲得了定向凝固條件下共晶體平界面、胞狀、柱狀樹枝晶、等軸晶不同形貌的實(shí)驗(yàn)條件。有效獲得了Al-Si共晶體系（非小面-小面體系）中胞狀共晶體和枝狀共晶體的清晰形貌。利用金相顯微鏡、體視顯微鏡等手段，初步認(rèn)識(shí)了溫度梯度、生長(zhǎng)速度和合金成分對(duì)共晶凝固模式的影響，掌握了一

2、些基本規(guī)律，為下一步研究共晶凝固模式與孔洞形成的關(guān)系打下了良好的基礎(chǔ)。 在同一凝固條件下，Al-13％Si合金中不同Sr加入量（0．06％，0．15％，0．2％，0．25％）的定向凝固實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)Sr加入量為0．2％時(shí)，可以得到變質(zhì)良好的共晶組織，使小面-非小面的界面性質(zhì)發(fā)生改變。同時(shí)觀察到此條件下得到了胞狀樹枝晶組織。此外，對(duì)不同Mg含量（0、0．35％、0．45％、0．6％）的Al-13％Si合金進(jìn)行試驗(yàn)，定向凝固后共晶界面

3、形貌依次為典型的胞狀晶、分枝發(fā)達(dá)的柱狀樹枝晶、不規(guī)則等軸枝晶和細(xì)小的等軸共晶團(tuán)。 選取的不同成分的（0．2Sr、0．25Sr、0．2Sr-0．35Mg、0．2Sr-0．45）Al-13％Si合金，通過改變凝固條件，分別研究GL和R對(duì)共晶界面形貌的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，GL和R的影響符合經(jīng)典的界面穩(wěn)定性理論，隨著R的增大和GL的減小，界面前沿成分過冷變大，界面形貌經(jīng)歷了從平界面失穩(wěn)到胞狀晶、胞狀樹枝晶、柱狀樹枝晶、扁長(zhǎng)的等軸晶和等軸