变质处理对ZL101合金性能的影响.pdf

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1、金属铸锻焊技术!Casting·Forging·Welding2012年07月变质处理对ZL101合金性能的影响何斌锋，米国发(1．西安文理学院，陕西西安710065；2．河南理工大学，河南焦作454000)摘要：研究了稀土La及其La+Sr复合变质对ZL101合金共晶硅形状的影响。分析了变质剂加入量对ZLl01合金组织和性能的影响。研究结果表明，金属型铸造时，加入O．5wt％La或者采用O．05％Sr+0．45％La的复合变质都能达到最佳的变质效果。两者相比，复合变质的晶粒比加入同等量的O．5％La时的晶粒更加细小。加

2、入变质剂使得合金的晶粒尺寸，由4mm(未变质)减小到约1mm(变质后)。简单分析了ZL101合金的变质机理。关键词：ZL101合金；变质处理；微观组织；宏观组织中图分类号：TG243：TG146．21文献标识码：A文章编号：1001．3814(2012)13．0026-03EfectofModificationOnProperties0fZL101AlloyHEBinfeng．MIGuo~2(1．Xi'anUniversityofArtsandScience，Xi'an710065，China；2．HenanPolyte

3、chnicUniversity，Jiaozuo454000，China)Abstract：TheefectsofLaandLa+SronthemorphologyofZL101eutecticsiliconwerestudied．Theefectsoftheaddingamountofsingleandcomplexmodificatoronthestructureandgrainsizeofalloywereanalyzed．Theexperimentalresultsshowthatthefinemodificato

4、risobtainedinmetalmouldcastingbyadding0．5％LaorcomplexmodificationofO．05％S什0．45％La．Thegrainofcomplexmodificatorisfinerthanof0．5％Lainequalamount．Thegrainisfinerafteraddingthemodificatorandtheaveragegrainsizeisdecreasedfromabout4irontoabout1mln．Andthemetamorphicmech

5、anismofZLIO1alloyswasanalyzed．Keywords：ZLIO1alloy；modification；microstructure；macrostructureZL101合金是应用比较广泛的铝硅合金之一。的加入量超过1％时可能会出现La的金属间化合由于其质量轻，特别受到航空航天以及汽车工业的物[61。但是。对于稀土元素作为变质剂的研究也很青睐。据统计，汽车所用铝材中铝合金铸件占75％多．提出了很多种不同配比的变质剂．结论各不相以上，而所有铝合金铸件中A1．Si合金铸件又占同，也各有优劣【”2]。为

6、此，本文主要研究铝液不经过80％以上[I．2】。由于A1．Si合金中Si的含量比较高，针除气的情况下，稀土La以及La+Sr复合变质对状以及粗片状的Si形态严重制约了铝合金性能的ZL101合金显微组织及其性能的影响。发挥。通常情况下。A1．Si合金中Si的含量超过6％1试验材料及试验方案(质量分数，下同)时必须进行变质处理，以改变Si的形态，提高其力学性能。目前工业上使用的变质剂实验采用工业ZLIO1合金，化学成分见表1。实比较多，其中Na和sr的变质作用比较明显，早在验合金在3．8kW井式电阻炉中熔化，额定温度1921

7、年Paczt3]就发现Na对Al—Si合金共晶组织有1100℃，坩埚选用外径110ITIITI耐火砖坩埚。采用非常好的变质作用，它能有效地细化晶粒。但是，Na表1ZLIO1合金实测化学成分(质量分数。％)Tab．1MeasuredcompositionofZLIO1AHoy(wt％)变质时间短．处理时容易引起铝液的沸腾和飞溅，容SiMgTiFeAl易产生比重偏析等。而稀土元素作为一种铸造A1．Si6．84O．320．140．O9余量合金的变质剂和高温强化元素，其作用已经得到一致肯定】。易宏坤等人的研究结果表明，当稀土La

8、GK-2型温度控制仪控制电炉温度，精度±5℃；便携式镍铬一镍硅电偶测量熔体温度，精度±l℃。变质剂收稿日期：2012．02．09采用稀土La和复合变质剂两种不同的变质剂进行基金项目：西安市科技计划资助项目(CXY1134WL18)变质处理，复合变质剂由中间合金Al—sr(A1．sr合金作者简介：何斌锋(1981-)，