(Si+Mn)/Fe对Al-5Cu合金铸态组织及力学性能的影响

在Al-5Cu-0.3Fe高强铸造合金中添加Mn和Si,采用OM、SEM、EDS及DSC等分析方法研究(Si+Mn)/Fe质量比(K=3、4、5和6)对其铸态组织及力学性能的影响。结果表明:随着K值的增大,富Fe相形貌的变化趋势为针状→汉字状→粗大汉字状富Fe相聚集,富Fe相由针状Al 3FeMn向汉字状Al 6FeMn转变。Al-5.0Cu-0.3Fe-1Si-x Mn合金,K=4时,拉伸断口展现良好的塑性特征,合金的综合力学性能最佳,比K=3时抗拉强度和延伸率分别提高了22%和65%。Si和Mn元素对Al-5.0Cu-0.3Fe合金的富Fe相有良好的变质作用。适当减少Mn的添加量,而增加Si的含量,保持(Si+Mn)/Fe=4,有助于减少合金的孔洞缺陷,降低热裂敏感性,较好地调控富Fe相形貌和尺寸。

Er对铸态Al-Cu-Si系合金微观组织和力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、差示扫描量热仪(DSC)和拉伸实验等测试手段,研究Er对Al-Cu-Si铸造铝合金凝固结晶相析出顺序、种类、形状和数量的影响,并揭示了铸态显微组织与宏观力学性能之间的关系。结果表明:添加Er后,AlCu-Si合金晶粒未出现明显的细化。Er能显著地变质Al2Cu和Si相,使得合金的力学性能大幅提升。Er能够促使富Er相析出。当Er含量在约0.1%(质量分数,下同)时,析出平均长度为8.0~16.0μm的短棒状低Er浓度富Er相;当Er含量超过0.1%时,析出长针状高Er浓度富Er相,其平均长度增加到22.3~43.0μm。Er的合适添加量为0.1%,延伸率较不添加Er时提高了97.8%,抗拉强度提高了26.0%。以Er含量为0.5%的合金为例,Al-Cu-Si合金凝固结晶相析出顺序为α-Al→高Er浓度的富Er相→低Er浓度的富Er相→共晶(Al_(2)Cu+Si)。

热处理对高导热Al-11Si合金性能的影响

对铸造Al-11Si合金进行T6热处理[500℃×2 h固溶+(260~360)℃×(1~8) h时效]试验,研究时效温度与时间对导热性能的影响。结果表明,铸态和热处理态合金的热导率分别为138.5 W/(m·K)和156.6 W/(m·K),T6热处理后Al-11Si合金的热导率提高了14%。相比于时效温度为260℃,320℃时效后合金的电导率在2 h可达到峰值29.05 MS/m,时效温度继续升高至360℃后合金电导率变化不大。T6热处理后α-Al树枝晶长大且更圆整,共晶Si发生球化且分布更均匀,抗拉强度有所下降,伸长率提升明显。α-Al中Si相的析出行为会导致基体晶格常数波动明显。