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1、第9卷第2期材料科学与工艺Vol.9No.22001年6月MATERIALSCIENCE&TECHNOLOGYJun.2001冷却速度对过共晶Al-Si合金的初晶Si微细化的影响吴树森,涂小林,吴广忠(华中科技大学材料学院,湖北武汉430074)摘要:通过检测过共晶Al-20%Si-1%Cu-0.5%Mg-0.5%Mn合金在不同变质处理下的组织变化,研究了冷却速度对初晶Si微细化的影响.结果表明
2、:在5100/s的不同冷却速度下,未变质合金的初晶Si粗大,为50120m,冷却速度对初晶Si尺寸的影响较显著;磷变质或双重变质条件下,冷却速度的变化对初晶Si细化的影响较小.双重变质剂具有同时细化共晶Si及初晶Si的作用,使初晶Si比磷变质更细小,可使初晶Si小于20m.关键词:Al-Si合金;初晶硅;细化;冷却速度中图分类号:TG113.1文献标识码:A文章编号:10050299(2001)02014105Effectofcoolingrateonrefiningofprimar
3、ysiliconofhypereutecticAl-SialloyWUShusen,TUXiaolin,WUGuangzhong(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)Abstract:Inthisstudythecoolingratesofdifferentsampleshavebeenmeasured,andthemicrostructure
4、variationshavebeeninvestigatedwithanAl-20%Si-1%Cu-0.5%Mg-0.5%Mnalloyunderdifferentrefiningtreatments.Theresultsshowthat,underdifferentcoolingratesintherangeof5/sto100/s,theunmodifiedalloyhasverybigprimarysiliconparticlesintherangeof50mto120m,andtheef
5、fectofcoolingrateonprimarysiliconsizeisrelativelyremarkable.Thevariationofcoolingratehasarelativelysmalleffectontherefiningofprimarysiliconwithaphosphorousmodificationoradualmodifier.Thedualmodifiercanmodifyeutecticsiliconandprimarysiliconatthesametime,and
6、makestheprimarysiliconsmallerthanphosphorousmodification.Theprimarysiliconsizecanbereducedtolessthan20mwiththedualmodifier.Keywords:Al-Sialloy;primarysilicon;refine;coolingrate含Si量大于或等于16%~26%的过共晶目前,最常用的初晶Si细化方法是熔体变质Al-Si合金,实质上是一种复合良好的自生Si颗[1][2,3]法(如P
7、等),最新方法是快速凝固法.浇注粒增强铝基复合材料,在汽车等行业中具有广泛前在熔体中加入磷(P)进行变质处理,金属型铸的用途.但是,用铸造法生产过共晶Al-Si合金造时初晶Si的尺寸也在3060m,一般难以做到铸件时,容易生成粗大的初晶Si,从而使这种材料[1]小于30m,更难以小于20m.快速凝固法原的强度很低(金属型铸造时b150MPa),而且硬理是使Al-Si合金液滴在104109/s的高速冷却质点的粗大初晶Si使切削加工性能很差,加工件下凝固,初晶Si可细化到2m左右,材料强度高的表面粗
8、糙度大.达400MPa[3].但这种方法需要急冷凝固设备,且工艺复杂、成本高.因此,研究常规冷却条件下初收稿日期:2000-12-19.晶Si的变化规律对提高材料的性能具有重要意[47]作者简介:吴树森(1961-),男,博士,教授,博士生导师.义.综合文献可以发现,在常规铸造条件(小于142材料科学与工艺第9卷100/s)下,冷却速度对初晶Si细化
