硼對過共晶Al-Si合金中初晶Si細化作用的研究.pdf

1、過共晶Al-Si合金具有熱膨脹系數(shù)小,耐磨、耐腐蝕性好,高溫性能好等特點。但合金組織中存在的粗大的初晶Si割裂基體,嚴重損害了合金的性能,也制約著合金在工業(yè)中的廣泛應用,所以如何改善初晶Si的問題已成為研究該類合金的熱點之一。
　　本文以Al-20wt.％Si合金為研究對象,圍繞著B對初晶Si的細化作用進行研究,研究內(nèi)容主要包括以下幾方面。
　　1.系統(tǒng)研究了B對過共晶Al-Si合金中初晶Si的細化作用。結(jié)果表明:B對初晶S

2、i具有良好的細化作用。初晶Si尺寸先隨B含量的增加而減小,當B含量大約為0.065wt.％時,初晶Si達到最小24μm,之后,初晶硅尺寸隨B含量的增加而增大。添加微量的Ca和Mg可促進B對初晶Si的細化作用。利用C2Cl6除氣精煉會削弱B對初晶Si的細化效果。B與Ca、Mg等元素能反應生成可以作為初晶Si異質(zhì)核心的化合物,這可能是B對初晶Si具有細化作用的原因。
　　2.全面研究了不同的合金熔體溫度對B細化過共晶Al-Si合金初晶

3、Si的影響。結(jié)果表明:合金熔體溫度不同,B對合金初晶Si的細化效果不同;熔體溫度越高,B對初晶Si的細化效果越好,初晶Si的平均尺寸從710℃時的90.1μm下降到950℃時的47.7μm。其原因在于較高的熔體溫度改善了初晶Si的形核核心和合金熔體的微觀結(jié)構(gòu),從而改善了B對初晶Si的細化效果。
　　3.研究了在不同的合金熔體溫度下,B對過共晶Al-Si合金初晶Si的細化效果受冷卻速度影響的規(guī)律。結(jié)果表明:冷卻速度不同,B對初晶Si