Ba對(duì)Al-7Si鑄造合金微觀組織和力學(xué)性能的影響.pdf

1、Al-Si系合金中共晶硅呈粗大片狀而削弱了合金的力學(xué)性能，尤其是塑性，限制了其在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。對(duì)共晶硅進(jìn)行變質(zhì)可以提高合金力學(xué)性能，最簡(jiǎn)便也是最常用的變質(zhì)方法就是添加變質(zhì)劑。為了滿足汽車行業(yè)對(duì)汽車結(jié)構(gòu)件力學(xué)性能的要求，高塑性Al-Si合金被相繼開(kāi)發(fā)出來(lái)，如 Aural-2，Silafont-36。上述合金中Sr作為變質(zhì)劑將共晶硅轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維狀和短棒狀，還需要通過(guò)熱處理球化共晶硅，進(jìn)一步提高合金的力學(xué)性能，增加了生產(chǎn)成本。有研究者發(fā)現(xiàn) B

2、a可以使共晶硅轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維狀或者細(xì)小的顆粒狀，但是關(guān)于Ba對(duì)Al-Si合金微觀組織及力學(xué)性能的影響缺少系統(tǒng)的研究。本文結(jié)合光學(xué)顯微鏡（optical microscopy,OM）、掃描電鏡（scanning electron microscopy,SEM）、X射線衍射(X ray diffraction,XRD）、差示掃描熱量法(differential scanning calorimetry,DSC）和透射電鏡(transmissio

3、n electron microscopy，TEM）等分析方法，來(lái)討論Ba(0-1.00wt.％)對(duì)Al-7Si合金微觀組織、力學(xué)性能、斷裂行為的影響，并且分析了 Ba對(duì)共晶硅的生長(zhǎng)的影響機(jī)制。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①未變質(zhì)合金中共晶硅為粗大的片狀，變質(zhì)后共晶硅轉(zhuǎn)變?yōu)槎贪魻罨蛘呒?xì)小顆粒狀。在 Ba含量為0.15wt.%時(shí)，變質(zhì)效果最好，共晶硅轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維狀或者細(xì)小的顆粒狀，當(dāng)Ba含量進(jìn)一步提高，共晶硅粗化并且重新變?yōu)槎贪魻?，出現(xiàn)

4、過(guò)變質(zhì)現(xiàn)象。Ba的加入可以使合金中形成含Ba相和孔洞，隨著B(niǎo)a含量的增加，含Ba相尺寸變大，同時(shí)孔隙率也隨之增加，當(dāng)Ba含量增加到1.00wt.%時(shí)，合金中開(kāi)始一些尺寸較大的孔洞，孔隙率達(dá)到最大值0.71%，比未變質(zhì)狀態(tài)下增加了13倍。②Al-7Si合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率隨著B(niǎo)a含量的增加呈現(xiàn)先增大后降低的趨勢(shì)，當(dāng)Ba含量為0.15%時(shí)，合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率達(dá)到峰值，分別為184.4MPa和15.1%，相比未變質(zhì)狀態(tài)下分別提高了12.