Sr含量对Al-Si合金显微组织和热导率的影响

以纯铝、Al-20Si和Al-10Sr中间合金为原料,Sr为变质剂(含量为0.01%、0.02%、0.04%和0.06%,质量分数),制备了Al-7Si-xSr、Al-12Si-xSr和Al-20Si-xSr合金,研究了Sr含量对Al-Si合金相变储热材料显微组织及热导率的影响。利用Hot Disk热常数分析仪测量合金的热导率,通过扫描电镜观察及分析合金的显微组织。结果表明:在Al-Si合金中添加变质元素Sr会影响合金的热导率,Al-7Si-0.04Sr合金热导率较Al-7Si合金增加了73.47 W·m^(-1)·K^(-1),Al-20Si-0.04Sr合金的热导率较Al-20Si合金增加了24.09 W·m^(-1)·K^(-1),Al-12Si-0.04Sr合金的热导率较Al-12Si合金增加了17.79 W·m^(-1)·K^(-1)。铝硅合金热导率的增长主要与α(Al)、共晶硅和初晶硅的形貌有关。经过Sr变质之后,Al-7Si合金中共晶Si立体形貌均由片层状转变为珊瑚状,Al-12Si和Al-20Si合金中共晶Si立体形貌由片层状转变为枝条状;其中,Al-7Si合金中α(Al)尺寸明显减少、排列紧密,二次枝晶臂间距逐渐减小;Al-20Si合金中的初晶Si尺寸明显减小,其形貌由多角的大块状变为小块状;α(Al)形态的转变不仅能够为自由电子的传输提供快速通道,而且还会使得共晶Si的排列更加规则,减少自由电子发生散射的几率,对合金的热导率影响较大。共晶Si由片层状转变为珊瑚状或枝条状,增加电子的平均自由程,有利于电子的传输。Al-20Si合金的热导率与初晶Si的形态有着重要联系,大尺寸且形状完整的初晶Si会发生晶格振动,会提高合金的热导率。

Al-5Ti细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金微观组织和力学性能的影响

研究了Al 5Ti细化剂和Al 10Sr变质剂对A357合金金属型铸造时微观组织和力学性能的影响。结果表明,单独细化晶粒的最佳Ti加入量为0 08%～0 14%,单独变质处理的最佳Sr加入量为0 005%～0 01%。当以单独细化晶粒的最佳Ti量和单独变质处理的最佳Sr量共同加入合金时,合金的力学性能却有所下降。适当增大Sr加入量可克服上述不利影响,并获得更好的效果。

浇注温度和Sr变质剂添加量对AlSi7Mg合金流动性的影响

采用同心三螺旋测试装置,研究了不同的浇注温度、不同的Sr添加量对AlSi7Mg合金流动性的影响。研究结果表明:随着浇注温度的提高,合金的流动性显著增加,对于大型薄壁铸件浇注温度不宜过低,浇注温度低,合金的流动性大大下降,可造成铸件浇不足及冷隔等铸造缺陷;随着浇注温度提高,合金中枝晶α-Al变得逐渐粗大,硅相从分散变得聚集,这对合金组织不利,所以浇注温度不易偏高;随着Sr添加量的增加,AlSi7Mg合金的流动性有所提高,但提高幅度不大。

Sr-PM复合变质过共晶铝硅合金

研究了PM和Al -10Sr复合变质过共晶铝硅合金A3 90。考察了复合变质剂的加入顺序、加入量以及变质的长效性。试验发现:PM和Sr复合变质剂的加入顺序对过共晶铝硅合金A3- 90变质效果影响很大,先加入PM变质剂,后加入Sr变质剂,变质后初晶硅呈现开花状形貌,共晶硅为细小的圆点状;先加入Sr变质剂,后加入PM变质剂,初晶硅变质效果明显优于单独PM变质效果。加入PM质量分数为1%时,Al -10Sr变质剂的最佳加入量为合金质量的0 .4% ,变质后初晶硅平均尺寸可达到3 5 μm ,而且PM与Sr复合变质具有很好的长效性。

脉冲电流对Al-12Si半固态压铸板组织及性能影响

将12 V脉冲电流引入Al-12Si合金半固态浆料制备过程中,并压铸成形表面品质良好的3组板坯。对比研究发现,控制温度为570℃下,脉冲电流可有效细化α-Al枝晶并使其分布更均匀。共晶相中Si含量下降,共晶相得到细化;在脉冲电流与变质剂的共同处理下,α-Al枝晶最为细小,其共晶相中Si含量最低,呈细小短棒状及颗粒状。另外,电脉冲结合Sr变质处理下板坯的抗拉强度为226.5 MPa,较传统产品提高了约13%。断口呈现以微孔聚集为主、沿晶断裂为辅的韧性断裂机制。