Mg含量对AlSiMg合金组织演变及性能的影响

发布时间：2021-08-13 08:59

　　采用水冷铜模浇注不同Mg含量的Al-Si合金试样,通过室温拉伸、激光散射法测试合金试样力学性能和热传导性能,结合OM/SEM结果分析Mg元素含量对Al-Si合金铸态组织结构和性能的影响规律。结果表明:Al-8.5Si-xMg合金铸态组织由初生α-Al和共晶Si组成,当Mg元素含量提高至0.4wt%～0.71wt%范围时,共晶硅的平均长度从68μm左右降低到61μm左右;共晶Si相组织均匀性得到提升,这种Si相的组织结构有利于自由电子在初生α-Al和共晶Si之间自由运动,合金热导率下降幅度趋于平缓。在较快冷却速率条件下,Mg元素在Al基体中固溶度比平衡凝固高,提高了初生α-Al的强度。 

【文章来源】：铸造. 2020,69(09)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

试样M1的冷却曲线

微观组织图

进一步分析图5所示结果，试样热导率变化趋势随Mg元素含量的不同分为两个阶段，当Mg元素含量从0.09%增加到0.28%时，合金热导率随Mg元素增加从168.786 W/（m·K）下降到163.382 W/（m·K），降幅为3.2%；当Mg元素含量进一步从0.4%增加到0.71%时，热导率从162.192 W/（m·K）下降到161.949 W/（m·K），降幅仅为0.1%，下降的幅度趋于平缓。已有研究表明[3,11-12],Al-Si合金中自由电子主要通过初生α-Al和共晶Si两者之间形成的通道之间发生自由运动，粗大层片状共晶Si相会提高自由电子散射几率，从而降低其平均自由程，对合金热传导性能有不利影响。在Mg元素含量对Al-8.5Si-x Mg合金微观组织影响结果中发现，当Mg元素含量提高至0.4%～0.71%范围时，片状共晶Si相平均长度从68μm左右降低到61μm左右，共晶Si相组织均匀性得到提升，这种Si相的组织结构降低自由电子散射几率，有利于自由电子在初生α-Al和共晶Si之间自由运动。这种共晶Si相组织结构上的有利转变，在一定程度上减缓Al-8.5Si-x Mg合金室温热导率随溶质Mg元素增加而迅速下降的趋势。图4 M1-M5试样拉伸断口SEM分析结果

【参考文献】：
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本文编号：3340134