向量元素對Al-Si-Cu合金組織及性能影響的研究.pdf

1、本課題來源于企業(yè)生產(chǎn)中遇到的實際問題。針對廢舊鋁合金雜質(zhì)元素較多，重熔后力學(xué)性能差等問題，本課題通過采用微合金化的方法，在Al-Si-Cu合金廢料重熔過程中分別加入不同含量的Zr、Sr以及RE元素，研究了各微量元素對Al-Si-Cu合金鑄態(tài)及熱處理態(tài)組織及性能的影響規(guī)律，取得結(jié)果如下:
　　鑄態(tài)條件下，隨著Zr含量增加，Al-Si-Cu合金中共晶Si以及Al2Cu相形貌無明顯變化，然而當Zr含量繼續(xù)增加到0.278wt.％時，合金

2、中析出大量粗大板條狀相，EDS半定量分析該相可能為Al5SiZr2和Al5Si(ZrTi)2相。Sr含量逐漸增加使得合金中共晶Si由板條狀變成細小短棒狀，最后轉(zhuǎn)變成細小纖維點狀; Sr含量增加還使得合金中富Cu相偏聚于枝晶間并促進骨狀Fe相的形成。微量的RE能使合金中部分板條狀共晶Si發(fā)生彎曲及斷裂，形成細小顆粒狀或棒狀團簇。
　　合金經(jīng)過T4及T6熱處理后，共晶Si發(fā)生溶解、粒化以及粗化長大。含Zr合金中析出的初生AlSiZr及

3、AlSiZrTi相具有高溫穩(wěn)定性，熱處理后依然以粗大板條狀不均勻地分布在基體中。Sr變質(zhì)后的合金經(jīng)過熱處理后，共晶Si顆粒變得細小和圓整，分布更加均勻，但是合金中的針狀Fe相數(shù)量有所增加。含RE合金經(jīng)過熱處理后，共晶Si顆粒及α(Al)的尺寸有所減小。
　　隨著Zr含量增加，合金拉伸強度呈先增后減的趨勢，含0.1wt.％Zr鑄態(tài)合金出現(xiàn)最大拉伸強度(235Mpa)。經(jīng)過T4及T6熱處理后，含0.05wt.％Zr合金拉伸強度最大，較

4、未加入Zr的合金分別提升了14.6％和20.6％。加入0.0134wt.％Sr變質(zhì)后，合金強度提升最明顯，鑄態(tài)、T4態(tài)及T6態(tài)拉伸強度分別達到263.3MPa、345.7MPa及373.3Mpa，但Sr變質(zhì)對Al-Si-Cu合金韌性影響不明顯。微量RE對合金強度提升不顯著，鑄態(tài)、T4態(tài)及T6態(tài)最大拉伸強度分別為250Mpa、333Mpa及361.3Mpa，較未加RE合金分別僅提高3.1％、5.7％及6.5％。
　　探討了Sr改變A