锑对铝硅合金变质效果的炉前快速热分析研究.pdf

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1、Jan．2017VOI．66NO．1垂笔帅煮锑对铝硅合金变质效果的炉前快速热分析研究吕孟杰，陈建勋，吴树森，毛有武，吕书林(华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室，湖北武汉430074)摘要：利用炉前快速热分析系统研究了锑(sb)对Alsi7Mg合金中共晶硅的变质效果。借助热分析曲线和金相组织，研究了sb的不同加入量及保温时间对合金的影响。与未变质时相比，加入0．1％～0．25％sb后，合金的共晶生长温度丁南分别降低5．0～7．8℃，并出现明显的共晶再辉温升。保温时间由0．5h增加至2．5h，共晶硅相逐渐变短。当合金以较慢速度

2、冷却时，sb变质后的共晶硅在厚度方向上有一定程度的减小，而提高冷速会使变质效果显著提升，共晶组织呈现纤细的短棒状甚至近球形。sb的加入会增加合金液相的过冷倾向，当变质剂含量增至0．2％后，少量sb会以Mg，sb：的形式在晶界析出。关键词：Alsi7Mg合金；锑变质；热分析；共晶硅；冷却速率中图分类号：TGl46．2+1文献标识码：A文章编号：1001—4977(2017)01—0011一05RapidThermaIAnaIySiSOnMOdifICatiOnEffeCtSOfSbOnEuteCtiCSiPhaSeinAI_SiAll

3、Oy加Meng_jie，CHENJian—xlul，、ⅣUShu—sen，MA0You—Wu，L0Shu—lin(stateKeyLaborato巧ofMaterialsPmcessiIlgandDie&MouldTecllIlolog)r，Hua曲onguniVers时ofScienceandTechnology，WullaIl430074，Hubei，China)Ab蛐阻ct：Themodificationefrectsofantimony(Sb)oneutecticSiphaseinA1Si7Mgalloywereinvest

4、堙atedwiththehelpofrapidthemalanalVsissystemandmetallo野即hicmicrostllJcture．Difrerentamountoftheantimonyandholdingtimewereexperimentalvariable．TheadditionofSbr锄ging丘om0．1％to0-25％hasdecreasedthegro、Ⅳthtemperatureoftheeutecticsilicon(TEG)by5．0℃to7．8℃andpresentsobviouseutec

5、ticrecalescencepriortoeutecticgrowth．Themorph0109yofeutecticSiappearsthe仃endofbeingshortenedwithholdingtimeextending丘om0．5hto2．5h．ThesizeofeutecticSiinwidmdirectionhasbeenreducedtoacertainextentwhenthea110Vc001ingdownatslowrate．Whereasfasterc001ingratecouldobtainsuperi

6、ormodiflcationef．fects，whichcouldbechanged仔omshortrodtonearly盯anularparticles．Thesuperc001ingtendencyofmelthasbeenincreasedwiththeadditionofSb．SmaUamountofhi曲mehingpointcompoundM＆Sb2willbecrystallizedat盯ainboundarywhenthedoseofmodi丘erreachesorbeyondO．2％inA1Si7Mgalloy．K

7、eywo柑s：A1Si7Mga110y：antimonVmodification：the衄a1analySis；eutecticSi；c001ingrateA1．si合金具有良好的铸造和耐磨、耐蚀等性能，被广泛用于汽车和航空工业[1]。si使合金的流动性增加，形成的A1．si共晶相嵌在A1基体中起到强化作用。在有Mg存在的A1一si合金中，生成的Mg：Si相具有弥散强化的效果，而共晶团中Si晶粒的形状和尺寸影响着A1．Si合金的力学性能，粗大的硅相降低合金的性能(如断裂韧性)而细小的硅相提升合金的性能。实际生产中，有两种方式可以使得

8、合金的晶粒尺寸发生细化：快速冷却和化学变质【2．31。向合金熔体中加入变质元素(如sr、P、Ba、Na、Sb、Yb等)可以获得良好的组织，能够改善初晶硅或者Al—si共晶体的形貌。在这些化学元素中，Na和sr被广泛用于共晶硅的变质处理