P+Sr+Ce复合变质对高硅耐热铝合金组织与性能的影响Effect of P+Sr+Ce Compound Modification on Microstructure and Properties of Cast High Silicon Heat-Resist Aluminum Alloy
赵品,逯允海
摘要(Abstract):
采用正交实验设计方法研究了Al-21Si-1.5Cu-1.5Ni-2.5Fe-0.5Mg合金P+Sr+Ce复合变质。正交实验表明变质剂的最佳加入量(质量分数)为:2%(CaH2PO4+2CaSO4)+0.2%Sr+0.2%Ce,可一次细化初晶硅与共晶硅,并改善富铁相形态。X射线衍射分析与能谱分析表明,未变质合金中的针状富铁相为Al9FeSi3,复合变质使粗大针状富铁相消失,生成鱼骨状富铈富铁相Al8CeFe4。在最佳变质条件下,室温抗拉强度与300℃瞬时抗拉强度均比未变质合金提高约30%,扫描电镜观察发现拉伸断口由脆性的沿晶断裂变为混合断口,断口中有大量韧窝存在。
关键词(KeyWords): 高硅铝合金;复合变质;正交实验;力学性能;稀土
基金项目(Foundation):
作者(Author): 赵品,逯允海
Email:
DOI:
参考文献(References):
- [1]赵品,高聿伟,刘万生,等.过共晶Al-Si合金活塞材料研究[J].物理测试,1993,(3):7.
- [2]刘静安,谢水生.铝合金材料的应用与技术开发[M].北京:冶金工业出版社,2004.142.
- [3] Kattoh Haruyasu, Hashimoto Akio, Kitaoka Sanji, et al. Criti-cal temperature for grain refining of primary Si in hyper-eutecticAl-Si alloy with phosphorus addition [J]. Keikinzoku/Journal ofJapan Institute of Light Metals,2002,52(1):18.
- [4] Jirattiticharoean W, Hoqq S C, Kirk C A, et al. Formation andeffects of Al2Si2Ce type phase in hypereutectic Al-Si alloy castingscontaining additions of phosphide inoculant and rare earths [A].Solidification Processes and Microstructures: A Symposium inHonor of Wilfried Kurz [C].2004.269.
- [5]张卫文,尹志民.过共晶高硅铸造铝合金磷-稀土双重变质处理[J].中国有色金属学报,1995,5(1):59.
- [6] Fatahalla N, Hafiz M, Abdulkhalek M. Effect of microstructureon the mechanical properties and fracture of commercial hypoeu-tectic Al-Si alloy modified with Na, Sb and Sr [J]. Journal ofMaterials Science,1999,34(14):3555.
- [7]乔进国,刘相法,刘相俊,等. Ca对共晶硅Al-Si合金磷变质效果的影响[J].铸造,2004,53(1):38.
- [8]赵品,赵恩生. Ce-Sr复合变质对过共晶Al-Si合金铸态组织及性能的影响[J].中国稀土学报,2002,20:133.
- [9]车泽宏,李亚国. CeO2在过共晶Al-Si合金中变质机理的研究[J].特种铸造与有色金属,2002,(6):41.
- [10]林玲,刘锦辉.高硅铝合金活塞材料的研究[J].机械工程材料,1990,(2):33.
- [11]张卫文,尹志民,陈红生,等.稀土在过共晶高硅铝合金中的合金化作用[J].理化检验-物理分册,1998,34(3):12.