微量Sr+Ce复合变质对AlSi10MnMg合金显微组织、导热性能及力学性能的影响EI北大核心CSCD

以AlSi10MnMg铝硅合金为基础,研究微量Sr+Ce复合变质对AlSi10MnMg合金显微组织、导热性能及力学性能的影响。结果表明:在金属型铸造条件下,Sr、Ce的添加有效改善了AlSi10MnMg合金中共晶Si形貌,降低了Si相尺寸,提高了Si相圆整度,进而提升了合金导热率及力学性能。添加0.05%Sr+0.02%Ce(质量分数)时合金变质效果最优,与未变质的AlSi10MnMg合金相比,其导热率提升了14.86%,达到181.68 W/(m•K);抗拉强度提升了42.4%,达到228.94 MPa;伸长率提升了101.5%,达到14.62%,实现了导热性能与力学性能的良好结合。而当稀土元素Ce添加量超过0.04%(质量分数)后,合金的导热率及力学性能呈降低趋势。针对复合变质后合金中可能出现的金属间化合物进行建模、优化,并采用第一性原理和Cahill模型对其导热率进行计算,研究发现Sr+Ce复合变质后,合金中出现的Sr-RE金属间化合物会降低AlSi10MnMg合金的导热性及力学性能。     

Sr+Er复合变质对AlSi10MnMg合金微观组织、导热及力学性能的影响

本工作以AlSi10MnMg为基础合金，通过添加Sr、Er的方法对合金进行复合变质处理，研究不同添加量下Sr、Er对AlSi10MnMg合金微观组织、导热性能、力学性能的影响规律，力图实现AlSi10MnMg合金导热、力学性功能一体化。结果表明：在金属型铸造工艺下，添加Sr能够有效改善合金中共晶Si形貌，在此基础上添加稀土元素Er能够在改善共晶Si形貌的同时进一步细化共晶Si。此外，Sr、Er能够细化AlSi10MnMg合金中α-Al的二次枝晶间距，进而提升合金的导热性能及力学性能。当添加0.05%Sr+0.3%Er时，合金变质效果及性能提升最显著，相比未变质的合金，其二次枝晶间距降幅达到67.3%,共晶Si长宽比降幅达到46.1%。性能方面，合金导热率提升17.4%,达到179.32 W/(m·K);磨损性能提升11.2%;抗拉强度提升34.58%,达到221.96 MPa;伸长率提升104.48%,达到15.97%。