6al-10sr中间合金冷却方式对a356共晶硅变质的影响

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1、本文由formingtech贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。Al-10Sr中间合金冷却方式对A356共晶硅变质的影响李娅珍，赵维民，范学义，林晓娉，王志峰（河北工业大学材料科学与工程学院，天津300130）摘要：分别在空气、冰水及液氮中冷却凝固Al-10Sr中间合金，用不同的Al-10Sr中间合金对A356铝合金进行变质处理。通过X射线衍射分析（XRD）和扫面电子显微镜（SEM）等手段，研究了Al-10Sr中间合金的变质效果。结果表明：随着空气、冰水及液氮冷却速度的提高，Al-

2、10Sr变质效果增强，共晶硅变得更加细小。关键词：A356合金；变质；冷却方式；共晶Si相中图分类号：TG146.2+1；TG146.2+72；TG244+3文献标识码：AEffectofDifferentAl-10SrMasterAlloyCoolingMethodsonEutecticSiliconofA356LIYa-zhen，ZHAOWei-min，FANXue-yi，LINXiao-ping,WANGZhi-feng(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,HebeiUniversit

3、yofTechnology,Tianjin300130)Abstract:Al-10Srmasteralloywascooledandsolidifiedunderdifferentconditionsofair,icewaterandliquidnitrogen.A356aluniniumalloywasseparatelymodifiedbydifferentAl-10Srmasteralloy.TheeffectofmodificationwasstudiedbyXRDandSEM.Theresultsindicatedtha

4、tthemodificationeffectwasimprovedandthegrainsizeoftheeutecticSifurtherdeceasedwiththefurtherincreaseofthecoolingratefromtheairtoicewaterandtoliquidnitrogen.Keyword:A356alloy;modification;coolingmethod;eutecticSiA356合金为Al-Si系多元合金，Al-Si共晶中的硅相为粗大针片状，严重的割裂了合金基体，并在硅的尖端和棱角部位

5、引起应力集中，合金易沿晶粒的边界或板片状硅本体开裂而形成裂纹，使合金力学性能显著降低。因此，当Al-Si合金中硅含量（质量分数，下同）超过6%时，一定要进行变质处理[1]，使共晶硅由粗大针片状细化成颗粒状，来改善合金的力学性能。20世纪80年代初，美国和日本等国学者研究认为，锶是铝合金最理想的变质剂[2]，长效，不污染环境，不出现过变质，操作方便。而铝中间合金在制备过程中由于元素的加入方法、温度、保温时间、凝固条件及固态处理等因素的影响可以得到不同形态、不同尺寸以及在铝基体上不同分布的化合物。这种组织差异可能导致中间合金变质效果的显

6、著差别。关于不同冷却方式对Al-Sr中间合金变质效果的文章报道很少，本文对不同冷却方式Al-Sr中间合金的变质效果进行了初步研究。1试验方法试验所用主要原材料为：Al-10wt.%Sr中间合金及A356铝合金。电感耦合等离子发散光谱法(ICP-AES)测定A356铝合金成分分析结果见表1。试验设备为SG2-2.5-8A型坩埚式电阻炉，石墨坩埚以及辅助设备。1.1不同冷却方式中间合金的制备先将坩埚式电阻炉升温至500℃保温10min时间后加入Al-10Sr中间合金，视熔炼状态分段加热，熔化后用高纯石墨棒搅拌，待740℃静置1~2min

7、后通氩气精炼，扒渣，浇入铜模金属型，金属型分别在空气、冰水、液氮三种氛围中冷却，获得不同冷却方式下φ10mm×135mm的杆状铸件。距铸件底部40mm处截取φ10mm×10mm的试样，观察表面经磨制、抛光，保证表面干净平整后用Rigakd2500/PCX射线衍射仪分析Al-10Sr中间合金的相组成。1.2变质效果的检验以A356铝合金为研究对象。先将坩埚式电阻炉升温至500℃保温10min后，加入A356铝合金，视熔炼状态分段加热，熔体温度为(750±5)℃时添加Al-10Sr中间合金。熔炼过程中通氩气进行精炼，熔体温度为(720±

8、5)℃时浇入已预热200℃金属型中，制得A356合金棒体。对合金棒体进行T6热处理，热处理工艺为固溶处理（535±5）℃，保温6h，淬火介质为水；时效处理（140±5）℃，保温4h。距热处理后棒体底部40mm处取样，磨制抛光后用自制腐