Ce、RE对高铁铝硅合金组织和性能的影响

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3、l本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。关于论文使用授权的说明期：矽哆妒本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，P,P学校有权保留、送交论文的复Fp件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复

4、制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：亟L导师签名：趔日期：盟摘要砧一Si．Mg三元合金是在舢一Si系二元合金的基础上适当降低含硅量而添加少量镁而成，加入Mg可形成MgESi相，能显著提高合金的时效强化能力，改善力学性能。ZAl7SiMg铝合金成分简单、容易熔炼，具有良好铸造性能、气密性、焊接性能和加工性能，因此，应用广泛。铁是铝硅合金中最主要的杂质元素，硬而脆的针状Fe相会大幅降低铝硅合金的力学性能，因此，改善Fe相形貌成为降低其危害性的重要技术途径。RE及单一Ce作为变质剂，能够细化共晶硅和a．A1晶粒，但其对高

5、铁铝硅合金中针状铁相的变质作用的相关报道较少。此外，sr也能细化共晶硅，改善铁相形貌。关于RE+Sr复合变质的研究虽有报道，但对其变质效果的观点却并不一致。本文以高铁ZAl7SiMg为基体，通过加入Ce、RE及RE+Sr制各试样，并采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(Ⅺm)、电子探针(EPMA)和INSTRON5882电子万能材料试验机等现代测试手段，研究了Ce、RE及RE+Sr复合变质对高铁铝硅合金的微观组织和力学性能的影响，分析了添加元素对合金中Fe相的改善作用机制和对Q．A1枝晶及共晶硅相变质作用的机制。所得到的主要结论如下：

6、(1)适量的Ce对高铁铝硅合金中的针状Fe相有较明显的抑制作用。Ce的加入能够有效的改善铸态高铁铝硅合金共晶硅的形貌，使其由粗大的片状转变为细小的短针状，同时Q—A1晶粒也得到细化。RE及RE+Sr复合对针状Fe相、共晶硅、a．A1晶粒变质效果与Ce类似。(2)过量的Ce、RE及RE+Sr加入后，高铁铝硅合金中易形成大量针状、板块状的稀土金属间化合物，产生过变质现象。(3)适量Ce、RE及RE+Sr可以改善高铁铝硅合金的力学性能，T6热处理使合金的抗拉强度提高。在本试验条件下，合金中加入0．4％Ce、0．36％RE和0．36％RE+0

7、．12％Sr时，对应的铸态抗拉强度达到最大值，分别为146MPa、148MPa和168MPa。经过T6热处理后，其对应的抗拉强度分别为217MPa、211MPa和213MPa。结果表明，在铸态下RE+Sr的复合变质效果要好于单一Ce或RE；T6处理后，三种变质处理的变质效果相差不大。关键词：Ce；RE；铝硅合金；铁相；力学性能AbstractBasedontheAI．Sisystembinaryalloy，AI—Si-Mgternaryalloyisgeneratedbylowingsiliconcontentandaddingasm

8、allamountofmagnesium．M92SiphaseformedbyaddingMgCansignificantlyenhancetheagingstrengtheningcapacityandimprovethemechanicalproperties．111eZAl7SiMgalloyiswidelyusedbecauseofitssimplecomposition,easymelting，goodcastability,airtightness，weldabilityandmachinability．Ironisthe

9、mostcommoilimpurityinAI—Sialloys，andthefragileironintermetallicphaseplateletsdeterioratethemechanicalpropertie