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1998年第19卷第2期稀土61
稀土和磷复合变质对过共晶铝
X
—硅合金硅晶体形貌与力学性能的影响
XX
孟繁琴
(佳木斯大学工学院佳木斯154007)
摘要采用扫描电镜、X射线衍射、材料性能检测等实验手段对复合变质处理后的过共晶
铝硅合金显微组织、形貌和力学性能进行了分析。结果表明:磷和稀土复合变质后,使粗大块状、条
状的初晶硅的尺寸明显缩小且棱角钝化;较大针状的共晶硅变为颗粒状,使显微组织明显细化,从
而导致过共晶铝硅合金的力学性能显著提高。。
关键词过共晶铝—硅合金变质力学性能显微组织
过共晶铝硅合金具有线膨胀系数小、尺式测温仪表控温。采用金属型浇注,试样尺寸
寸稳定性高、耐磨、耐蚀性能好、铸造性能好、为512×180mm,数字式表面温度计控制金
铸件成本低等一系列优良性能,引起了人们属型温度(130℃～150℃)。用CCl精炼,精
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极大的研究兴趣。由于该合金中,存在粗大的炼温度为760℃～780℃。稀土以中间合金形
初晶硅和针状的共晶硅而成为难以加工的硬式加入,赤磷与辅助熔剂直接加入。用6吨万
而脆的合金材料,因而在工业上未能得到广能材料试验机测定R、D。采用D/max-rB型
b
泛的应用。近些年来,国内外对于含硅量小于旋转阳极X射线衍射仪进行物相鉴定;用S
16%的铝硅合金有过不少研究,也取得了良-570型扫描电子显微镜进行金相组织和拉
好的效果;但对于含硅量高于20%的铝硅合伸断口形貌分析。试验材料化学成分:21～
金研究的并不多,有必要进行这方面的研究,23%Si,0.8～1.5%Cu,0.3～1%Mg,0.4～
进一步挖掘材料的性能潜力从而扩大材料的1%Mn,其余为Al。
使用范围。首要问题是变质细化初晶硅,再变2实验结果与分析
质共晶硅并配合合金化,才有提高性能的意
1〔～4〕
义。磷对初晶硅的变质是有效的元素,稀抗拉强度、延伸率数值见表1。
土有同时细化共晶硅和相以及脱氧去气的
A2.1磷和稀土对合金组织的影响
作用。单独加入磷、稀土以及两者复合后,硅晶
1试验条件与方法体的尺寸与形状见表2。金相组织见图1。
表2数据和金相照片表明过共晶铝硅合
试验用原材料有:2号铝、3号工业用结金单独加P后,只能细化初晶硅而不能细化
晶硅、电解铜、2号纯镁、2号纯锰、混合稀土共晶硅();单独加后,初晶硅稍有细化,
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