微量Zr对过共晶Al-20Si合金微观组织和力学性能的影响

论文摘要

利用光学显微镜、扫描电镜/能谱、X衍射分析仪及力学性能测试等手段,研究不同添加量的Zr（0.15%,0.3%,0.45%,0.6%）加入Al-20Si合金后对微观组织和力学性能的影响。结果表明:Al-20Si合金中添加微量Zr能使合金中初生硅形态从粗多边形和星形细化为细小多面体形状,并逐渐球化;共晶硅形态从粗大片状、针状结构变为离散颗粒细纤维结构。当Al-20Si合金中的Zr添加量为0.3%时,其细化变质效果最明显,初生硅平均长径比由1.71降至1.26,共晶硅平均长度由20.6μm降至8.7μm。此时,合金的拉伸强度和伸长率分别由初始的89.4MPa和0.67%增至132.1 MPa和1.2%,分别提高了47.8%和79.1%。从XRD和EDS分析结果可知,Al-20Si合金中加入Zr元素形成了Al4Si5Zr3合金相。由断口分析可知,添加Zr形成的Al4Si5Zr3相使合金颗粒弥散并形成了钉扎强化,从而使其力学性能得到显著提升。

论文目录

• 1 实验
•   1.1 实验材料及工艺
•   1.2 微观组织观察及力学性能测试
• 2 实验结果
•   2.1 微量Zr对Al-20Si合金中初生Si的影响
•   2.2 微量Zr对Al-20Si合金中共晶Si的影响
•   2.3 微量Zr添加对Al-20Si合金力学性能的影响
•   2.4 Al-20Si-x Zr合金的拉伸端口形貌
• 3 分析与讨论
•   3.1 Zr元素对Al-20Si合金中硅相的变质机理
•   3.2 合金中硅相形貌与其力学性能的相关性分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 胡治流,韩振尧,唐鹏,王康

关键词: 合金,微量,第二相,细化变质,力学性能

来源: 中国有色金属学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 广西大学资源环境与材料学院,广西大学广西有色金属及特色材料加工重点实验室,东莞理工学院机械工程学院

基金: 广西自然科学基金资助项目(2017GXNSFAA198271),广西有色金属及特色材料加工重点实验室项目(GXYSYF1812),广西教育厅科研项目(2018KY0034),广西创新驱动项目(AA17202011-1),东莞市社会发展(重点)项目(20185071401604)~~

分类号: TG146.21

DOI: 10.19476/j.ysxb.1004.0609.2019.10.06

页码: 2266-2276

总页数: 11

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