稀土變質(zhì)對(duì)Al-Si共晶合金組織的影響.pdf

1、A413.0鋁合金是一種Fe含量達(dá)1.3wt％的Al-12.6%Si-X共晶合金，有著非常優(yōu)良的力學(xué)性能，但由于組織中存在粗大的α-Al樹枝晶、針片狀的共晶Si及β-Fe相，使得A413.0鋁合金的應(yīng)用受到了嚴(yán)重的限制。由于β-Fe相對(duì)鋁合金的組織是極其不利的，所以它的消除問題已經(jīng)成為鋁合金行業(yè)一個(gè)非常重要的研究課題，然而，至今也沒有得到有效的解決。因此，本文致力于通過添加Er及富Ce混合稀土改善粗大的α-Al樹枝晶、針片狀的共晶Si及

2、β-Fe相組織，然后再通過T6熱處理工藝進(jìn)一步改善A413.0鋁合金的組織。同時(shí)，通過利用光學(xué)顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜儀(EDS)等現(xiàn)代檢測(cè)方法，研究分析了Er及富Ce混合稀土對(duì)A413.0鋁合金顯微組織的影響，并對(duì)稀土的變質(zhì)機(jī)理作出了一些分析探討，所得結(jié)論如下：
　　稀土Er的最佳添加量是0.5wt%，在這個(gè)添加量下，組織的變質(zhì)效果最好。鑄態(tài)下0.5wt%的稀土Er添加到A413.0

3、鋁合金中后，初生α-Al相變得細(xì)小均勻，共晶Si也由針片狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小均勻的纖維狀，在低倍數(shù)(200X)下可以看到，粗大板條狀的β-Fe相幾乎完全被消除，在高倍數(shù)(500X)下觀察發(fā)現(xiàn)，細(xì)小針片狀的β-Fe相也得到一定程度的細(xì)化。經(jīng)過T6熱處理后，初生α-Al相的變化并不明顯，變化最明顯的是共晶Si的形貌，由纖維狀轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒狀并均勻分布于基體，β-Fe相也出現(xiàn)了較明顯的熔斷趨勢(shì)，且部分β-Fe相轉(zhuǎn)變?yōu)閳F(tuán)絮狀。然而，當(dāng)稀土Er含量超過0.5

4、wt%時(shí)，A413.0鋁合金的組織又開始變的粗大。
　　富Ce混合稀土的最佳添加量是1.0wt%，在這個(gè)添加量下，組織的變質(zhì)效果最好。鑄態(tài)下1.0wt%的富Ce混合稀土添加到A413.0鋁合金中后，初生α-Al相變得細(xì)小均勻，共晶Si也由塊狀或針片狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小均勻的纖維狀，在低倍數(shù)(200X)下可以看到，粗大板條狀的β-Fe相幾乎完全被消除。然而，在高倍數(shù)(500X)下觀察發(fā)現(xiàn)，細(xì)小針片狀的β-Fe相并沒有得到改善。經(jīng)過T6熱處理