磷变质对Al-50Si复合材料微观组织和性能的影响

用熔铸法制备Al-50Si复合材料,加入Al-3P中间合金对熔体进行变质处理,研究P元素对Al-50Si复合材料微观组织和性能的影响,并且采用晶粒统计、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪等仪器和方法研究P元素对Al-50Si复合材料中初晶硅的变质机理。结果表明:一定的P含量对Al-50Si复合材料中的初晶硅和共晶硅的凝固形态均有显著的变质作用, P的加入量为0.5%时,变质效果最佳,初晶硅的平均尺寸减小到40μm,形貌由粗大的板条状转变为细小均匀的多角块状,共晶硅由粗大的针状变为短杆状;P对初晶硅的作用机理是在熔体中形成了大量的AlP粒子,作为初晶硅的异质晶核极大地提高了初晶硅的形核率,使其细化并均匀分布;P变质使Al-50Si复合材料的抗弯强度得到显著提高,达到206.27 MPa,同时,Al-50Si复合材料的导热性能也大幅上升,热导率达到131.25 W/(m·K),热膨胀系数没有发生明显改变。