超重力场和稀土La变质对Al-14.5Si合金组织及硬度的影响

作     者：苏胤 甘章华 鲁越辉 王耀 胡志奎 吴传栋 Su Yin;Gan Zhanghua;Lu Yuehui;Wang Yao;Hu Zhikui;Wu Chuandong

作者机构：武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室 

出 版 物：《武汉科技大学学报》 (Journal of Wuhan University of Science and Technology)

年 卷 期：2019年第42卷第6期

页      面：409-417页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51904213) 中国博士后科学基金资助项目(2018M642930) 

主　　题：Al-Si合金 超重力场 稀土La 共晶硅 晶粒细化 细化变质 硬度 

摘      要：利用超重力场凝固技术和稀土La变质方法制备Al-14.5Si合金铸锭,研究了3000g超重力场下La含量对Al-14.5Si合金组织及硬度的影响。结果表明,3000g超重力场下凝固的Al-14.5Si合金铸锭主要分为边部和芯部两个区域。芯部占主要部分(14~16mm),在水平和垂直方向的组织都较为均匀,为超细共晶硅组织;边部厚度约为2~3mm,组织共晶硅较为粗大。水平方向上,铸锭显微硬度波动较大,中心区域最高;垂直方向上铸锭显微硬度波动较小。随着La含量的增加,共晶硅尺寸呈现先降低后增加的趋势,当La含量为0.6%时,晶粒细化程度最高,芯部共晶硅尺寸最小,平均直径约为0.25μm,平均长度约为0.37μm;芯部显微硬度随La含量增加呈先增加后降低的趋势,当La含量为0.4%时,铸锭芯部平均硬度最高可达HV91,相较普通重力场下未变质合金提升了48.2%。由此可见,超重力和稀土La变质对Al-14.5Si合金芯部共晶组织的细化及硬度的提升起到正协同作用。