高压下alsi合金的凝固

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1、摘要本文在对国内外高压材料科学研究现状进行深入分析的基础上，在不同压力下，制备了A1．si合会样品，并对其凝固组织形貌进行观察，理论分析了压力对合金凝固相组成及组织形貌的影响。本文采用多功能氩弧熔炼炉，熔炼了si的原子百分数分别为11～50at．％的A1．si母合金，利用CS．1B型六面顶压机制备了以上成分的A1．Si台金高压凝固试样，所选压力分别为4-6GPa。通过对以上合金组织形貌的观察，分析了压力对合金凝固过程的影响。运用x射线衍射(xRD)对高压下凝固的A1．Si合金的相组成进行了分析；采用光学显微镜、扫描电

2、予显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)分别对常压、高压下合金凝固组织形貌进行了观察。结果表明，和常压下凝固组织相比，A1-Si合金在高压下凝固时并没有新相生成，但其凝固组织发生明显变化。在高压下凝固的过共晶A1．si合金中出现大量初生拥，是由于压力的作用使A1．Si相图的共晶点向Si侧移动；在高压下凝固的A1．si共晶层片的形貌明显不再是杂乱的针片状，共晶si晶体呈现为连续弯曲的相互平行的层片状，具有一定的层片间距。对高压下赳-Si共晶生长方式进行了理论分析，共晶Si转变为非小平面生长；

3、高压凝固Al-Si共晶层片间距随压力的增加明显变小；随着合金成分中Si含量的增加，高压凝固得到的共晶层片组织越来越细化；高压使A1．Si合金的初生肼目细化。关键词高压凝固；A1．si台金；组织形态；共晶生长模式；共晶点燕山大学工学硕士学位论文AbstractThesolidificationofAI—SiiScarriedoutinavacuumarcmeltingfurnace．HighpressuresolidificationiscarriedoutonaCS—IBtypesix—anvilhi曲·pressu

4、reapparatus．MicrostructureAI—Sialloysolidifiedunderhighpressureiscomparedwiththatsolidifiedundernormalpressure．Thegrowthoftheeuteeticsiliconisstudiedwimtheeutecticgrowthmodel．TheA1-Sialloyswerepreparedwiththecontent(at．％1ofSiis11—50at．％respectively．High—pressur

5、esolidificationarecarriedoutOilthepressure4—6GPa．ThephaseconstitutionoftheA1一SialloysolidifiedunderhighpressureischaracterizedbyX—raydiffraction(XRD)．Themicrostmcturesofthesamplesareobservedbyopticalmicroscope，scanningelectronmicroscope(SEM)，transmissionelectro

6、nmicroscope(TEM)andatomicforcemicroscope(AFM)．Byobservingthemicrostmctureofthealloy,theeffectsofpressureareanalysed．TheresultofXRDshowsthatthereisnonewphaseobservedunderhiighpressure．compared、Ⅳimthemicrostructuresolidifiedundernormalpressure．Themicrostructureso

7、bservedshowthatamoreamountofprimaryaAlphaseisobservedinA1—21affASialloysolidifiedunderhighpressurewhichindicatesthateutecticpointmovingtothesilicondirectionwithanincreaseofpressureinAl—Sialloyphasediagram．TheeutecticcellsofAl一Sialloysolidifiedunderhighpressurec

8、anbeseenclearlyandtheeutecticsiliconphasesarepresentedcurvedandnearparallellamellarcrystals．Andtheretendstoexistauniquelamellarspacing．ThegrowthmodelofA1-Sieutecticunderhigh