鋁釔共晶反應(yīng)及其產(chǎn)物對亞共晶鋁硅合金初生相的細(xì)化研究

編號：FTJS03828

篇名：鋁釔共晶反應(yīng)及其產(chǎn)物對亞共晶鋁硅合金初生相的細(xì)化研究

作者：劉政； 諶慶春； 郭頌；

關(guān)鍵詞：A356鋁合金； 稀土釔； 共晶反應(yīng)； 二維錯配度； 半固態(tài)

機構(gòu)： 江西理工大學(xué)機電工程學(xué)院； 江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院；

摘要： 研究了稀土Y在亞共晶鋁硅合金中誘發(fā)稀土-鋁共晶反應(yīng)對鋁合金初生α相的細(xì)化效應(yīng);應(yīng)用Bramfitt提出的方法,計算了Al-Y共晶反應(yīng)產(chǎn)物Al3Y與α-Al界面的二維點陣錯配度,結(jié)果顯示兩者的二維錯配度<6%,即Al3Y可作為α-Al的異質(zhì)形核質(zhì)點,且能達(dá)到中等有效形核而起到細(xì)化晶粒的作用,并通過實驗驗證計算結(jié)果如下:選用稀土元素Y作為A356合金細(xì)化劑的同時,將A356-Y熔體分別在稀土釔-鋁共晶溫度上、下10℃左右保溫2 min后快速冷卻,獲得試樣的金相組織照片后利用圖像分析工具得到A356-Y合金初生α相的平均晶粒尺寸和平均形狀因子。實驗結(jié)果表明:A356-Y合金在Al-Y共晶溫度之下保溫,可獲得較理想的初生α相形貌和較小的晶粒尺寸;結(jié)合二維錯配的計算結(jié)果,可推斷初生α相細(xì)化的主要原因為異質(zhì)形核質(zhì)點的增加:Al-Y共晶反應(yīng)產(chǎn)物Al3Y與α-Al的二維點陣錯配度在中等有效形核范圍內(nèi),具有細(xì)化合金初生α相的作用;另一共晶產(chǎn)物α-Al與初生α相具有相同的晶體結(jié)構(gòu)和點陣常數(shù),則其也可作為異質(zhì)形核質(zhì)點而起到細(xì)化合金的作用。稀土Y可作為半固態(tài)A356合金中初生α相的優(yōu)質(zhì)細(xì)化劑。