Be对铸态Al-Fe-V-Si合金组织及性能影响.pdfVIP

http//: Be 对铸态Al-Fe-V-Si 合金组织及性能的影响 1 1 1 1 张林林 ，肖于德 ，周娟 ,黎文献 1湖南长沙中南大学材料科学与工程学院,(410083) E-mail(zhanghang80@163.com) 摘要：在铸态Al-Fe-V-Si合金中加入不同含量的Be，考察其对Al-Fe-V-Si合金组织和力 学性能的影响。结果表明：元素Be的加入能使铸态Al-Fe-V-Si合金中粗大针状铝铁相得到 明显改善，基体晶粒得到细化，力学性能提高。在分析实验结果的基础上，对不同Be添加 量的细化变质效果略做比较，综合来看，加入 1.28％Be的合金中针状铝铁相已经消失，基 体晶粒细小，力学性能较好。 关键词：Be元素；Al-Fe-V-Si合金；细化晶粒；力学性能 1.引 言 Al-Fe-V-Si合金最早是由美国Allied Signal公司利用平流铸造 （PFC）方法研究开发 的。该合金可以通过快速凝固技术大大提高过渡族金属在 Al基体中的固溶度，并得到细小 [1] 均匀分布、热力学稳定的硅化物Al(Fe、V)Si弥散强化相，根据文献 可知该相结构为体 12 3 心立方 （a＝1.260nm）。当冷却速度达到一定值时Al(Fe、V)Si相的体积分数可达到 24～ 12 3 37%。然而在实际生产过程中由于条件所限很难保证高的冷却速度，从而出现粗大针状铝铁 相AlFe，该相结构为复杂底心单斜(a＝1.549nm，b＝0.808nm，c＝1.248nm，β＝107.43)， 13 4 它的存在导致材料强度，韧性和耐热性的严重下降。因而如何消除和改变粗大AlFe相是急 13 4 [2-3] 需解决的问题，而添加其他合金元素 是消除AlFe相生成的有效途径之一。 13 4 [4-6] 根据文献 可知Be能抑制含铁合金中针状铝铁相的出现，并使合金晶粒细化，而晶粒 细化是提高材料强度和塑性的重要手段之一。本实验选择Be作为添加元素，分析了不同Be 含量对Al-Fe-V-Si合金铸态组织及力学性能的影响，并进行了分析。 2.实验方法 2.1试验材料的制备 采用纯铝锭，铝铁中间合金 （Al-40%Fe），铝铁钒中间合金 （Al-40%Fe-10%V），铝硅中 间合金 （Al-30%Si），在 1200℃中频感应炉中熔炼配制Al-Fe-V-Si母合金(FVS0812)。母 合金金熔液均匀稳定后浇注成小锭，在井式电阻炉中用石墨坩埚重熔，温度达到800℃后加 基金项目：“973 “子课题 （TG1999064912 ） http//: 入元素Be，Be以Al-2%Be中间合金的方式加入，充分搅拌，用熔剂进行覆盖造渣，并用六 氯乙烷 （CCl）除气后保温5min，用预热至400℃铁模浇注成直径为 15mm的圆锭。试验用 2 6 合金化学成分见表 1。 表1 试验用合金化学成分 （wt% ） Table 1 Chemical composition of alloy in experiments(wt%) 合金号 Fe V Si Be Al 1#