Al--Fe二元合金凝固組織研究.pdf

1、普通熔鑄Al-Fe合金中通常存在比較粗大的針片狀A(yù)l3Fe相，容易割裂基體降低合金力學(xué)性能，限制了Al-Fe合金作為新型輕質(zhì)耐熱合金的應(yīng)用。為了研究普通熔鑄條件下Al-Fe合金凝固組織的變化規(guī)律以及凝固學(xué)機(jī)理為細(xì)化合金組織做準(zhǔn)備，本文研究了不同F(xiàn)e含量的Al-Fe合金在坩堝中緩慢冷卻的凝固組織和不同F(xiàn)e含量的Al-Fe合金在不同澆鑄溫度下金屬型中冷卻的凝固組織，并在凝固過(guò)程中進(jìn)行在線測(cè)溫，借助各種分析檢測(cè)手段結(jié)合冷卻曲線，分析Fe含量和

2、澆鑄溫度對(duì)Al-Fe合金凝固組織變化的影響，得出如下結(jié)論:
　　(1) Al-Fe合金在坩堝中凝固時(shí)冷卻速度為0.5～1℃/s，發(fā)生近平衡凝固，得到的富Fe相為細(xì)針狀和粗大板片狀A(yù)l3Fe相。Al-Fe合金在金屬型中凝固時(shí)冷卻速度約為100℃/s，發(fā)生非平衡凝固，得到的富Fe相為納米級(jí)Al6Fe相或微米級(jí)Al3Fe相，說(shuō)明冷卻速度的提高能夠顯著改善Al-Fe合金富Fe相。
　　(2)在金屬型模具冷卻條件下Al-Fe合金鑄錠邊

3、部會(huì)出現(xiàn)初生α-Al枝晶，并且隨著Fe含量的升高初生α-Al枝晶范圍逐漸減少，至Fe含量達(dá)到5％時(shí)完全消失。鑄錠心部，Al-2Fe合金為α-Al和Al-Al6Fe組成的亞共晶組織;Al-3Fe合金為Al-Al6Fe共晶組織，Al-4Fe合金除了有Al-Al6Fe共晶組織外，在中心部位出現(xiàn)含有Al3Fe相的團(tuán)簇組織;Al-5Fe合金中團(tuán)簇組織增多并且連在一起形成含有初生Al3Fe相和共晶Al-Al3Fe組織。
　　(3)在金屬型模具

4、冷卻條件下Al-3Fe合金中發(fā)生Al-Al6Fe共晶反應(yīng)時(shí)，共晶溫度為643℃，過(guò)冷度為12℃，Al-5Fe合金中發(fā)生Al-Al3Fe共晶反應(yīng)時(shí)，共晶溫度為650℃，過(guò)冷度為5℃，說(shuō)明過(guò)冷度越大，越有利于Al-Al6Fe共晶反應(yīng)。
　　(4) Al-3Fe合金在810℃和840℃澆鑄時(shí)，心部為Al-Al6Fe共晶組織，基本沒有初生Al3Fe相，當(dāng)澆鑄溫度為780℃時(shí)，合金心部出現(xiàn)含有Al3Fe相的團(tuán)簇組織;Al-5Fe合金也有類似