D0I:10.13374.i8sn100163x.1998.04.014 第20卷第4期 北京科技大学学报 Vol.20】 1998年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.l A1-24%Si合金半固态等温搅拌时的 微观组织* 王德仁 毛卫民 李树索 钟雪友 北京科技大学材料科学与工程学院.北京100083 摘要研究了A1-24%Si合金在半固态等温电磁搅拌下组织的变化规律.实验分冷却过程不搅拌和 冷却过程搅拌2种.保温温度为577℃，在此温度下，搅拌时间长达40min.结果发现.搅拌过程中 同时发生初生硅相的破碎和聚合行为，当等温搅拌时间超过20n后初生硅相粒子的尺寸变化 不大，其分布也趋于均匀；组织中出现了球状的α相， 关键词电磁搅拌；过共晶铝硅合金；显微组织 分类号TG292 过共晶铝硅合金是一种软基体上分布着硬相质点的理想耐磨材料，其常规组织为初生硅 +共晶组织，初生硅的显微硬度Hv为」000~1300，而铝的显微硬度Hv仅为60~100.初生 硅的数量、形貌、大小和分布对过共晶铝硅合金的性能起着重要作用.可是，当硅（质量分数） 超过21%时，合金中析出大量的粗大的多角形或板条状的初生硅，在硅相的尖角处引起应力 集中，使合金机械性能特别是延伸率显著降低，切削加工性能变差，而且常规的变质方法对含 硅量超过21%的过共晶铝硅合金中硅的变质作用也影响不大，所以目前这类合金在工业上 很少应用 半固态加工作为近年来开发出来的一种新的金属成形方法，它是将处于固液两相区的合 金进行强烈搅拌，使初生相成为粒状形态悬浮在剩余的液相中，这种合金具有良好的触变性， 易于加工成形四 基于上述考虑，本文试图利用电磁搅拌破碎粗大的初生硅，研究在电磁搅拌条件下，初生 硅的大小，形貌和分布的变化规律 1实验方法 实验利用电磁搅拌装置对合金液进行搅拌，利用电阻丝加热保证合金液在预定的温度下 等温搅拌.实验合金由工业纯硅和工业纯铝按其质量分数配制而成的A1-24%Si合金. 将保温坩埚放到电磁搅拌装置中，把坩埚预先加热至500℃，再将800℃的A1-24%Si合 金液浇入坩埚中，调节保温坩埚电压的大小，使金属液逐渐降温到577℃，等温度稳定后，开 始进行搅拌；当等温搅拌分别至10,20,30和40min时用玻璃管吸取试样立即进行淬火，此为 第I组实验；第Ⅱ组实验的坩埚预热温度和浇注温度与第I组相同.但一待浇入完毕即进行搅 1997-10-16收稿王德仁男，25岁.硕士 *国家月然科学基金资助课题DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1998．04．014