快速凝固高硅铝合金加热过程中的组织转变

发布时间：2021-11-28 06:55

　　利用气雾化法制备高硅铝合金粉末,采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）等现代测试手段,分析快速凝固高硅铝合金不同粒度粉末微观组织和结构特征,研究在不同加热温度和保温时间条件下针状富铁相的转变特性及β-Si相的粗化行为。结果表明:快速凝固高硅铝合金组织主要以基体上分布有大量细小的颗粒状和针状相为特征,合金粉末在加热过程中,随着温度的升高和保温时间的延长,颗粒β-Si相有粗化趋势,针状非平衡富铁相转变为棒状或颗粒状平衡相。通过台阶式连续加热模拟试验可获得针状相基本消失且颗粒β-Si相未发生明显粗化的组织。 

【文章来源】：金属热处理. 2020,45(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

铸态Al-20Si-5Fe合金及其快速凝固粉末态的显微组织

Al-Fe-Si相快速凝固后的组织及能谱分析如图2及表1所示，从图2及表1可以看出，合金粉中存在两种形式的Al-Fe-Si相，分别为针状δ-Al4FeSi2相和棒状β-Al5FeSi相，针状δ-Al4FeSi2相是由于冷却速度和凝固速度很快，远离平衡状态，这些高温形成的Al-Fe-Si相来不及完成平衡转变，保留到室温，形成非平衡亚稳δ-Al4FeSi2相，棒状β-Al5FeSi相是在冷却速度较慢的情况形成的一种近似平衡转变后的富铁相，经过快速凝固(气体雾化)后合金中的β-Al5FeSi相转变为针状的δ-Al4FeSi2相，这种δ-Al4FeSi2相为非平衡亚稳相，在后续热处理过程中将发生转变或溶解[12-13]。2.2 快速凝固Al-20Si-5Fe合金加热过程中的组织转变

图3为不同粒度粉末经515℃保温2 h后的组织形貌，从图3中可以看出，105μm粉末的组织中仍然存在明显的针状相，75μm粉末的组织中针状相明显减少，37μm的组织中针状相基本完全转变为球状β-Al5FeSi相，可见，粉末粒度越小，颗粒Si相粗化和针状相转变越容易进行，这是由于粉末粒度越小，β-Si相和针状δ-Al4FeSi2相在快速凝固下尺寸非常细小，产生的晶格畸变越大，在加热中越容易发生粗化，同时针状非平衡δ-Al4FeSi2相向平衡相转变是依靠扩散进行的，粉末粒度小，扩散距离短，非平衡针状相转变为颗粒状平衡相所需的能量低。2.2.2 加热温度对组织的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]高压水雾化法制备的高硅铝合金粉末特性[J]. 李元元,张大童,夏伟,张文,温利平.  金属学报. 1998(01)
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[3]耐磨粉末铝合金[J]. 藤田达生,罗炬.  国外金属加工. 1992 (05)
[4]低膨胀高弹性模量快速凝固铝粉末合金的特性与应用[J]. 井上秀敏,蒋修治.  国外金属加工. 1991 (06)



本文编号：3523935