Sr、RE復合變質(zhì)Al-24%Si合金的效果及機理探討.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，是一種理想的活塞材料。然而組織中存在粗大的硅相，惡化合金力學性能和機加工性能，嚴重制約合金適用范圍。變質(zhì)處理是細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應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上，對過共晶Al-24％Si合金變質(zhì)進行較為系統(tǒng)的分析。本實驗通過向Al-24％Si合金熔體中

2、加入混合稀土(RE)、鍶，進行單一變質(zhì)及兩者的復合變質(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)機理。
　　 實驗結果分析表明：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聚現(xiàn)象，且變質(zhì)不完全；鍶對初晶硅幾乎無細化效果相反組織卻呈現(xiàn)骨骼化趨勢，對共晶硅完全細化成纖維狀，但變質(zhì)組織中針孔顯著增加，致密度降低；復合變質(zhì)

3、處理后，組織中初晶硅尺寸明顯細化，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：混合稀土和鍶復合變質(zhì)與單一變質(zhì)相比，合金中初生硅和共晶硅細化明顯，變質(zhì)效果好。
　　 稀土與氧反應形成稀土氧化物，能為初晶硅結晶提供異質(zhì)核心，細化初晶硅，共晶轉變時，稀土在生長界面處富集，導致硅相以孿晶凹谷機制生長，從而細化共晶硅；鍶對初晶硅沒有明顯細化作用，鍶的共晶變質(zhì)機理與混合稀土變質(zhì)相似；