Sr、Mn复合变质对含铁ZL102铸造铝合金力学性能的影响
发布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn
更新时间：2016-05-10
对在ZL102合金中添加不同含量的Fe、Mn和Sr元素下的力学性能进行研究，分析不同加入量的Sr、Mn元素对含铁ZL102合金的变质作用效果，以期为扩大ZL102合金的应用范围和高铁铝硅合金废料的循环利用提供参考。
ZL102合金铸造性能优良，耐磨性、抗蚀性、耐热性好，广泛应用于压铸件或要求耐蚀、耐磨和承受中小载荷的薄壁、复杂铸件。但是，该合金热处理强化效果小，力学性能不高，必须进行变质处理。Fe是铸造铝硅合金中的主要杂质元素。在铸造铝硅合金中，Fe以脆性的金属间化合物存在，如α-Fe、β-Fe等。随着合金含铁量的增加，特别是针状β-Fe相的形貌粗化和数量增多，会导致铸造铝硅合金力学性能的大幅下降。因此，含铁铝硅合金也需要对其中的针状铁相进行有效的变质处理。已有的研究表明，加入合金元素Sr、Mn可以改善含铁铝硅合金中铁相的形貌，提高其力学性能。但是，对于ZL102在不同的含铁量情况下，通过Sr、Mn复合变质后的力学性能的相关研究较少。因此，本文对在ZL102合金中添加不同含量的Fe、Mn和Sr元素下的力学性能进行研究，分析不同加入量的Sr、Mn元素对含铁ZL102合金的变质作用效果，以期为扩大ZL102合金的应用范围和高铁铝硅合金废料的循环利用提供参考。
ZL102合金成分为12wt%Si，余为Al。Si、Fe、Sr和Mn元素分别以Al-20wt%Si、Al-10wt%Sr、Al-20wt%Fe和Al-10wt%Mn中间合金锭加入，用99.99wt%纯铝调整合金的含铝量。试验主要设备为SG-75-12坩埚电阻炉(内置石墨坩埚，配DRZ-9型调节式测温控制仪)，Olympus-BHM363U型摄影金相显微镜和INSTRON5882电子万能材料试验机。
在本试验范围内，Fe的加入量对铝硅合金力学性能响最大，Mn的次之，Sr的最小。复合添加适量的Mn、Sr元素，能有效中和Fe含量增加所带来的不利影响，大大提高合金的力学性能。本研究的最佳锰铁比应为ωMn/ωFe＝1.1~1.3，同时Sr的最优加入量为0.12wt%。
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