快速凝固高硅鋁合金加熱過程中的組織轉(zhuǎn)變
發(fā)布時間:2021-11-28 06:55
利用氣霧化法制備高硅鋁合金粉末,采用光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)等現(xiàn)代測試手段,分析快速凝固高硅鋁合金不同粒度粉末微觀組織和結構特征,研究在不同加熱溫度和保溫時間條件下針狀富鐵相的轉(zhuǎn)變特性及β-Si相的粗化行為。結果表明:快速凝固高硅鋁合金組織主要以基體上分布有大量細小的顆粒狀和針狀相為特征,合金粉末在加熱過程中,隨著溫度的升高和保溫時間的延長,顆粒β-Si相有粗化趨勢,針狀非平衡富鐵相轉(zhuǎn)變?yōu)榘魻罨蝾w粒狀平衡相。通過臺階式連續(xù)加熱模擬試驗可獲得針狀相基本消失且顆粒β-Si相未發(fā)生明顯粗化的組織。
【文章來源】:金屬熱處理. 2020,45(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
鑄態(tài)Al-20Si-5Fe合金及其快速凝固粉末態(tài)的顯微組織
Al-Fe-Si相快速凝固后的組織及能譜分析如圖2及表1所示,從圖2及表1可以看出,合金粉中存在兩種形式的Al-Fe-Si相,分別為針狀δ-Al4FeSi2相和棒狀β-Al5FeSi相,針狀δ-Al4FeSi2相是由于冷卻速度和凝固速度很快,遠離平衡狀態(tài),這些高溫形成的Al-Fe-Si相來不及完成平衡轉(zhuǎn)變,保留到室溫,形成非平衡亞穩(wěn)δ-Al4FeSi2相,棒狀β-Al5FeSi相是在冷卻速度較慢的情況形成的一種近似平衡轉(zhuǎn)變后的富鐵相,經(jīng)過快速凝固(氣體霧化)后合金中的β-Al5FeSi相轉(zhuǎn)變?yōu)獒槧畹摩?Al4FeSi2相,這種δ-Al4FeSi2相為非平衡亞穩(wěn)相,在后續(xù)熱處理過程中將發(fā)生轉(zhuǎn)變或溶解[12-13]。2.2 快速凝固Al-20Si-5Fe合金加熱過程中的組織轉(zhuǎn)變
圖3為不同粒度粉末經(jīng)515℃保溫2 h后的組織形貌,從圖3中可以看出,105μm粉末的組織中仍然存在明顯的針狀相,75μm粉末的組織中針狀相明顯減少,37μm的組織中針狀相基本完全轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙瞀?Al5FeSi相,可見,粉末粒度越小,顆粒Si相粗化和針狀相轉(zhuǎn)變越容易進行,這是由于粉末粒度越小,β-Si相和針狀δ-Al4FeSi2相在快速凝固下尺寸非常細小,產(chǎn)生的晶格畸變越大,在加熱中越容易發(fā)生粗化,同時針狀非平衡δ-Al4FeSi2相向平衡相轉(zhuǎn)變是依靠擴散進行的,粉末粒度小,擴散距離短,非平衡針狀相轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒狀平衡相所需的能量低。2.2.2 加熱溫度對組織的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高壓水霧化法制備的高硅鋁合金粉末特性[J]. 李元元,張大童,夏偉,張文,溫利平. 金屬學報. 1998(01)
[2]熔體溫度對快凝Al-Si過共晶合金條帶微觀組織及性能的影響[J]. 魏朋義,傅恒志. 金屬學報. 1996(08)
[3]耐磨粉末鋁合金[J]. 藤田達生,羅炬. 國外金屬加工. 1992 (05)
[4]低膨脹高彈性模量快速凝固鋁粉末合金的特性與應用[J]. 井上秀敏,蔣修治. 國外金屬加工. 1991 (06)
本文編號:3523935
【文章來源】:金屬熱處理. 2020,45(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
鑄態(tài)Al-20Si-5Fe合金及其快速凝固粉末態(tài)的顯微組織
Al-Fe-Si相快速凝固后的組織及能譜分析如圖2及表1所示,從圖2及表1可以看出,合金粉中存在兩種形式的Al-Fe-Si相,分別為針狀δ-Al4FeSi2相和棒狀β-Al5FeSi相,針狀δ-Al4FeSi2相是由于冷卻速度和凝固速度很快,遠離平衡狀態(tài),這些高溫形成的Al-Fe-Si相來不及完成平衡轉(zhuǎn)變,保留到室溫,形成非平衡亞穩(wěn)δ-Al4FeSi2相,棒狀β-Al5FeSi相是在冷卻速度較慢的情況形成的一種近似平衡轉(zhuǎn)變后的富鐵相,經(jīng)過快速凝固(氣體霧化)后合金中的β-Al5FeSi相轉(zhuǎn)變?yōu)獒槧畹摩?Al4FeSi2相,這種δ-Al4FeSi2相為非平衡亞穩(wěn)相,在后續(xù)熱處理過程中將發(fā)生轉(zhuǎn)變或溶解[12-13]。2.2 快速凝固Al-20Si-5Fe合金加熱過程中的組織轉(zhuǎn)變
圖3為不同粒度粉末經(jīng)515℃保溫2 h后的組織形貌,從圖3中可以看出,105μm粉末的組織中仍然存在明顯的針狀相,75μm粉末的組織中針狀相明顯減少,37μm的組織中針狀相基本完全轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙瞀?Al5FeSi相,可見,粉末粒度越小,顆粒Si相粗化和針狀相轉(zhuǎn)變越容易進行,這是由于粉末粒度越小,β-Si相和針狀δ-Al4FeSi2相在快速凝固下尺寸非常細小,產(chǎn)生的晶格畸變越大,在加熱中越容易發(fā)生粗化,同時針狀非平衡δ-Al4FeSi2相向平衡相轉(zhuǎn)變是依靠擴散進行的,粉末粒度小,擴散距離短,非平衡針狀相轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒狀平衡相所需的能量低。2.2.2 加熱溫度對組織的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高壓水霧化法制備的高硅鋁合金粉末特性[J]. 李元元,張大童,夏偉,張文,溫利平. 金屬學報. 1998(01)
[2]熔體溫度對快凝Al-Si過共晶合金條帶微觀組織及性能的影響[J]. 魏朋義,傅恒志. 金屬學報. 1996(08)
[3]耐磨粉末鋁合金[J]. 藤田達生,羅炬. 國外金屬加工. 1992 (05)
[4]低膨脹高彈性模量快速凝固鋁粉末合金的特性與應用[J]. 井上秀敏,蔣修治. 國外金屬加工. 1991 (06)
本文編號:3523935
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