Mn對含Mg高硅鋁合金顯微組織的影響.pdf

1、近年來，可熱處理強(qiáng)化的高硅變形鋁合金因其優(yōu)良的性能和廣闊的應(yīng)用前景而成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)，然而有關(guān)高硅鋁合金中合金元素作用規(guī)律的研究還不全面，尤其是Mn元素對其顯微組織性能影響規(guī)律的研究剛剛起步。
　　本文針對實(shí)驗(yàn)室半連續(xù)鑄造制備的Al-12Si-0.7Mg-xMn合金鑄錠，通過系統(tǒng)研究Mn含量對合金鑄態(tài)、預(yù)處理后、單級均勻化及雙級均勻化后的顯微組織的影響規(guī)律，為進(jìn)一步優(yōu)化Al-12Si-0.7Mg合金組織性能奠定基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下

2、:
　　1、Al-12Si-0.7Mg合金半連續(xù)鑄錠一次枝晶較粗大，且一次枝晶間距離較大。Mn元素具有細(xì)化Al-12Si-0.7Mg合金半連續(xù)鑄錠枝晶及枝晶間距離的作用，然而，Mn含量從0.099％增加至2.27％（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)），半連續(xù)鑄錠的枝晶和枝晶間距無明顯變化。
　　2、Al-12Si-0.7Mg合金半連續(xù)鑄錠中存在大量深灰色條狀相共晶Si相，還有少量淺灰色針狀富含AlFeSi的相。隨著Mn的加入，合金中開始出現(xiàn)白色或

3、灰色的塊狀或骨骼狀A(yù)l9Fe0.84Mn2.16Si相。當(dāng)Mn含量超過1.07％，合金基體中還出現(xiàn)一種尺寸約20-50μm灰色大塊初生含Mn相，其數(shù)量隨Mn含量增加而增多。
　　3、當(dāng)預(yù)處理時間為12h時，Al-12Si-0.7Mg-xMn合金半連續(xù)鑄錠經(jīng)300℃預(yù)處理后，α-Al中析出大量細(xì)小黑色點(diǎn)狀Mg2Si相。隨著預(yù)處理溫度升高，黑色點(diǎn)狀Mg2Si相數(shù)量變少，尺寸增大。當(dāng)預(yù)處理溫度超過400℃，Al-Si共晶組織中的含Si相

4、開始出現(xiàn)球化現(xiàn)象，但針狀A(yù)l9Fe0.84Mn2.16Si相無明顯變化。
　　4、當(dāng)預(yù)處理溫度為300℃，預(yù)處理時間從4h延長到24h，對Al-12Si-0.7Mg-xMn合金半連續(xù)中Al-Si共晶組織、富含AlFeSi相及Al9Fe0.84Mn2.16Si無顯著影響，預(yù)處理時間超過8h以后在α-Al中有細(xì)小的黑色點(diǎn)狀Mg2Si相彌散析出，時間延長到12h時析出相明顯增多，繼續(xù)延長預(yù)處理時間至24h，黑色點(diǎn)狀相無明顯變化。

5、　　5、Al-12Si-0.7Mg-xMn合金半連續(xù)鑄錠經(jīng)均勻化處理后，共晶Si相及Al9Fe0.84Mn2.16Si相均球化，Mg2Si充分溶入合金基體，然而，在Mn含量超過1.07％的合金中的尺寸約20-50μm灰色大塊初生含Mn相無明顯變化。Mn含量增加，合金基體中出現(xiàn)尺寸在幾十到幾百納米的彌散相Al6Mn，其中雙級均勻化處理后的合金鑄錠，隨著Mn的增加，彌散相的尺寸減小，數(shù)量明顯增加。
　　6、與550℃x24h單級均勻化