《铸造技术》

文章标题:V 合金化对 Al-9Si 合金凝固组织与 力学性能的影响

文章作者:席卫国,陈 旭,陈 吉,程婧璠,蔡启舟
关 键 字:Al-9Si 合金;V 合金化;凝固过程;微观组织;力学性能
文章摘要:
研究了 V 合金化对 Al-9Si 合金凝固过程、微观组织和力学性能的影响。 结果表明,在 Al-9Si 合金中添加V,析出化合物 Si2V,而无 AlV 化合物析出,V 对初生 α-Al 的析出温度无明显影响。 随着 V 量增加,Al-9Si 合金的初生α-Al 的形核温度和形核过冷度同步增加,0.4%V(质量分数)使形核温度由未添加 V 的 607.5 ℃上升至 612.6 ℃,过冷度由 24 ℃增加至 27.1 ℃;继续增加 V 量,形核温度略有升高,但形核过冷度略有减小。 V 添加使 Al-9Si 合金初生 α-Al 晶粒形态由枝晶向等轴晶转变,Al-9Si-0.4V 合金的 α-Al 晶粒尺寸由 Al-9Si 的 593 μm 细化至 302 μm。 V 对共晶 Si 无变质作用,但 V 能使针状 β-Al5FeSi 转变为鱼骨状的 Al12(Fe,V)3Si 相。 0.6%Sb(质量分数)变质 Al-9Si-0.4V 合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率为 153.9 MPa、78.5 MPa 和 6.56%,较 Al-9Si 合金分别提高 23.8%、14.1%和 102.4%;硬度由47.3 HV 提高至 59.1 HV。 Al-9Si 合金的拉伸断口由撕裂棱和解理台阶组成,而 Al-9Si-0.4V-0.6Sb 合金断口中的解理台阶显著减少,撕裂棱变得更加致密,出现了以共晶 Si 为中心的韧窝,呈混合断裂特征。