富Ce稀土与超声场对Al-Si合金中富铁相的影响

研究了富Ce稀土变质与超声场的协同作用对Al-11.5Si-3.8Cu-2.6Ni-0.5Mg-0.45 Fe合金中富铁相(α-Al_5FeSi)形貌以及尺寸的影响,并进一步研究了两种处理方式下合金高温拉伸性能的变化。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对试样微观组织进行观察,通过能谱仪(EDS)、 X射线衍射仪(XRD)进行相分析。结果表明:在富Ce稀土变质与超声场的协同作用下,α-Al_5FeSi相从多边形大块状转变为不规则的小块状;其平均等积圆直径从38.23μm减小到13.8μm;合金的350℃抗拉强度从104.1 MPa增加到116.9 MPa,延伸率从3.2%增大到4.8%。稀土元素在α-Al_5FeSi相界面上的富集改变了界面前沿的熔体结构,对α-Al_5FeSi相的生长有抑制的作用。超声空化作用产生的局部高温高压促进了固液界面溶质富集区溶质的传输和扩散,从而能一定程度地碎化α-Al_5FeSi相,经过稀土变质处理之后,超声处理的碎化效果加大。