鑄造AL-Si合金中稀土與硼的組織調(diào)控作用及對性能的影響.pdf

1、本文以鑄造Al-Si系合金為研究對象，通過添加微量稀土元素La和元素B，綜合采用OM、SEM、TEM等組織觀察、凝固過程熱分析和拉伸測試等分析手段，探究La和B對合金微觀組織及拉伸性能的影響。
　　在Al-11Si合金中添加Ti、La、B及Sr四種元素，并改變元素的添加順序，考察了Ti、La、B、Sr之間的交互作用對合金鑄態(tài)組織及拉伸性能的影響。結(jié)果表明，在0.02wt.％Sr變質(zhì)的Al-11Si合金中，進(jìn)一步添加0.05wt.％

2、B，會使共晶Si由細(xì)小的纖維狀轉(zhuǎn)變?yōu)榇执蟮陌迤瑺?，Sr所引起的ⅡT機(jī)制被抑制，共晶Si以TPRE機(jī)制生長，即引起了Sr、B毒化。Ti可以解除Sr、B毒化，使得共晶Si生長由TPRE機(jī)制再次轉(zhuǎn)變?yōu)棰騎機(jī)制，共晶Si形貌相應(yīng)地由粗大的板片狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小、均勻的纖維狀，從而顯著提高合金的延伸率。La同樣可以解除Sr、B毒化，只是這種解除毒化的作用還取決于元素的添加順序，與此同時，La的添加還可以使合金的α-Al枝晶得到顯著的細(xì)化。
　　以

3、近共晶及過共晶Al-Si合金為研究對象，考察了B單獨添加及La、B聯(lián)合添加對合金中Si相的影響。結(jié)果表明，在未經(jīng)變質(zhì)的Al-Si合金中添加B可以促進(jìn)Si相的形核，并使得共晶Si中孿晶發(fā)生單方向的增殖，促進(jìn)共晶Si的不斷分枝，從而導(dǎo)致共晶區(qū)擴(kuò)大，且使得共晶Si由粗大的片狀轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮槊芗?、?xì)小的片狀。LaB6相的密排面{110}與Si相的密排面{111}之間具有良好的晶體學(xué)位相關(guān)系，LaB6可能作為Si相的形核基底促進(jìn)Si相的形核。LaB6

4、相與富Fe相之間在多對原子面上均存在著良好的晶體學(xué)匹配關(guān)系，因而LaB6可能作為富Fe相的形核基底促進(jìn)富Fe相的形核，進(jìn)而富Fe相作為Si相的異質(zhì)形核核心促進(jìn)Si相的形核。
　　利用熔體反應(yīng)原位合成法，使用工業(yè)純鋁，Al-3B和Al-10La中間合金制備了Al-2La-1B中間合金。在金屬型澆注的條件下，Al-2La-1B中間合金可以對Al-7Si、Al-11Si合金以及ZL101合金進(jìn)行有效細(xì)化，但不能細(xì)化ZL101A合金;在砂