凝固速度及热处理工艺对Al-8Ca组织性能的影响

摘要

针对当前铸造Al-Ca合金研究不够深入的现状,通过铜模铸造、铁模铸造使熔体在102K/s及25K/s的冷却速度下凝固,制备相同成分的Al-8Ca（质量分数/%,下同）,配合粒状化处理改变合金微观组织,研究凝固速度与热处理工艺对Al-8Ca合金组织形貌及拉伸性能的影响。研究表明:两冷却速度下,合金的显微组织均为α-Al及Al4Ca,但102 K/s合金组织更细,Al4Ca分布更均匀;两凝固工艺制备的合金在550℃下保温,Al4Ca均随时间的延长相互吞噬长大,颗粒数目减少,但冷却速度为102 K/s的合金颗粒较小,数量更多;相比冷却速度为25 K/s的合金,102 K/s合金的抗拉强度、延伸率分别由196 MPa增至386 MPa,由4.91%增至8.19%;达到最佳热处理状态后102 K/s及25 K/s合金的延伸率分别由8.19%增至13.91%,4.91%增至6.75%,抗拉强度分别由386 MPa降至359 MPa,196 MPa降至177 MPa。可见冷却速度的提高,有效优化了Al-Ca合金的微观组织,提升了拉伸性能。