过共晶Al-18％Si合金受控扩散凝固组织与行为

摘要

采用受控扩散凝固(CDS)技术制备过共晶Al-18％Si合金,研究其凝固组织随低温母合金温度变化的演变规律和凝固行为本质.结果表明:受控扩散凝固能抑制初生硅相的过度各向异性生长,有效改善合金凝固组织结构.采用适当温度的Al-25％Si合金(800℃)和纯Al(580℃)混合进行受控扩散凝固时,凝固组织中初生硅相分布均匀,无宏观偏析,且其平均尺寸达到42.85 μm.当纯Al温度偏低时,凝固组织中初生硅相偏聚严重;当纯Al温度较高时,凝固组织中初生硅相尺寸偏大.分析表明:在受控扩散凝固过程中,固-液界面前沿形成了较小的“成分过冷”,初生硅相在过冷区内趋于平界面生长.溶质原子扩散距离的平方与平衡温度成对数关系,温度愈高,扩散愈充分,宏观偏析愈少.