资源描述：
《汽车用铝合金富铁相形貌研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、试验研究Test&Research汽车用铝合金富铁相形貌研究[1,2][1]周鹏飞,陆从相（1.盐城工业职业技术学院，江苏盐城224005；2.江苏中色锐毕利实业有限公司，江苏盐城224005）摘要：由于Al-Si合金优异的机械性能，从而广泛应用于汽车制造业，然而Fe是这类合金中最主要的杂质元素，显著地降低了合金的力学性能。本文运用X射线来鉴别Fe相组织，同时用扫描电镜技术来观察富铁的特征。通过X射线图谱已经证实Al-Si合金显微结构中存在三种富铁相，其为α-Fe(Al15Fe3Si2)，β-Fe(Al5FeSi)和δ-Fe
2、(FeSi2Al4)。在形态特征上，α-Fe,β-Fe和δ-Fe分别为长针状、汉字状和长块状。并简要分析了针状Fe相孪晶生长过程。关键词：Al-Si；富Fe相；显微结构；形态中图分类号：TG146.21；文献标识码：A；文章编号:1006-9658（2017）05-0008-03DOI：10.3969/j.issn.1006-9658.2017.05.003Al-Si合金具有优越的铸造性能较高的强度、1实验材料与方法低密度和良好的耐蚀性,广泛地应用于航空、航天实验所用原材料有：ZL101、Al-20.48%Fe中间、汽车、电
3、子等行业。随着现代工业及铸造新技术合金。的发展,对铸造铝合金需求量越来越大。然而Fe在GR2-5-10井式坩埚溶铝炉中熔炼ZL101。被认为是铝合金中最为有害的杂质元素，由于它铝升温800℃时用六氯乙烷对熔体进行精练处理，静合金中的固溶度很低,少量的便与铝合金中的其置15min后扒渣。在熔炼温度为800℃时,再将它元素化形成针片状的Fe相，它割裂了基体,大大称量好的Al-20.48%Fe合金（配制成含1.2%Fe的[1-4]降低了铝合金的机械性能，尤其是延伸率。铝合金）加入到合金液中,把熔炼好的合金液在800硅合金中的铁通常
4、以金属间化合物的形式存在,含℃时浇注到预先准备好圆筒铸钢模,模具预热到铁量超过0.8%时，铁元素将与铝及其他元素形成200℃，模具其尺寸为φ10mm×100mm。浇注明显的针状、片状的金属间化合物，常见的有α-Fe完毕后,分别把试样截断，取其中间部位，加工成相(Al8SiFe2)和β-Fe相(Al5SiFe)两种，前者的微φ10mm×6mm的圆柱。金相试样经过预磨、粗磨、观组织表现为汉字状，后者为针状(立体为片状)。细磨和手工抛光,最后用0.5%HF水溶液进行显微针状铁相对合金的力学性能有害，硬而脆的针状的组织浸蚀,然后用M
5、eF3型光学显微镜观察金相组β-Fe相会破坏金属基体的连接强度,大幅降低合织，并对1.2%Fe的试样进行了XRD检测，并进行金的力学性能，尤其是合金的塑性。目前消除Al-SiSEM扫描分析Fe相形貌。合金中Fe危害作用的方法主要有：①设法去除己经存在于Al-Si合金中的Fe元素;②改善Al-Si合2实验结果与分析金中Fe相的形貌。本文主要研究Al-Si合金组织2.1含1.2%Fe合金XRD分析中的富Fe相的形态、大小。根据查阅的文献[5]可知，析出的富Fe相有两种截然不同的结构特征：片状β-Al5FeSi和汉字状（骨骼状）α
6、-Fe(Al15Fe3Si2)，文献中所报道的化学计收稿日期:2017-03-28量式分别为β-Al9Fe2Si2和α-Al12Fe3Si2。富Fe相稿件编号:1703-1722析出可分为三个阶段：①先枝晶前（Pre-dendrite）析作者简介：周鹏飞（1988—），硕士研究生，主要研究方向：汽车用铝合金.出的初生Fe相，一般出现在高Fe（大于0.8%）的合8中国铸造装备与技术5∕2017Test&Research试验研究金中；②后枝晶或者是先共晶前析出的共晶Fe相，出应随着合金液体冷却,首先初生铁相开始生长,[5]其析出
7、温度为590℃，Richard指出，在亚共晶然后才是铝枝晶，再后是汉字状(或树枝状)铁相。Al-Si合金中，当枝晶α-Al界面前沿的Fe原子溶当在冷却速度较慢时，基本可消耗掉铁元素,则合质浓度达到0.05%时，析出β-Al9Fe2Si2相；③共晶金组织中没有针状铁相；而在非平衡凝固(冷却速（Co-eutectic）富Fe相析出，主要是指三元共晶Fe相。度特别快)时，铁相基本上以针状铁相和树枝状铁为确定合金中的Fe相，因此对配备好的合金相为主。铝硅合金中最终铁相的形态取决于铁相进行XRD衍射花样分析，如图1。从图样分析中可生长
8、的时间,若在A2Al枝晶之前生长则铁相生长明显看出合金中含有Al相，Si相，微量的α-Fe相为初生A铁相；若与A2Al枝晶同时生长,铁相成和β-Fe相。为树枝状。2.3针状Fe相的生长机理由于铝合金中的长针状Fe相的存在严重割裂了集体，因此分析针状Fe相的生长机理对改善Fe相形态或者去除F
