稀土Ce对Al-7Si-0.7Mg-0.2Fe合金组织和性能的影响

摘要

以Al-7Si-0.7Mg-0.2Fe铝合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机,研究了不同含量的稀土Ce对Al-7Si-0.7Mg-0.2Fe合金组织与性能的影响.结果表明:稀土Ce可以细化α-Al晶粒,减小二次枝晶臂间距(SDAS).同时,还可以减小共晶Si的尺寸,使Si形貌由板条状向纤维状转变,具有良好的细化变质效果.此外,Ce还可以细化β-Fe相,改善β-Fe相形态,提高合金的力学性能.特别地,当稀土Ce含量为0.1％时,晶粒尺寸与SDAS最小,分别为82μm、17μm;合金T6热处理态抗拉强度、屈服强度和伸长率均达到峰值,分别为344 MPa、311 MPa、3.77％.随着Ce含量的增加,拉伸断口呈现韧性断裂特征,裂纹主要沿晶界扩展;当Ce含量达到0.3％时,出现大量粗大的含Ce金属间化合物,造成脆性断裂.