冷却速度对过共晶铝硅合金凝固组织和耐磨性能的影响

试验研究了在不同的冷却速度下凝固的Al-20%Si和Al-30%Si(质量分数，下同）合金的组织和耐磨性。实验结果表明，冷却速度对过共晶铝硅合金的凝固组织和耐磨性能有显著的影响。随着冷却速度的增加，Al-20%Si和Al-30%Si合金的凝固组织组成，初生硅的形貌和尺寸都发生明显的变化：冷却速度小于0．1K/s 的炉冷试样和冷却速度小于1K／s耐火砖型铸造试样的凝固组织由（α＋Si)共晶和初生Si相组成，初生Si相呈粗大的片状，共晶Si呈针状；冷却速度约10K/s的金属型铸造试样的凝固组织由（α＋Si)共晶，枝晶状α相和初生Si相组成，初生Si相为块状或长条状，共晶Si呈细小的针状，并且凝固组织中出现的枝晶状α相；凝固速度为（10^3-10^5)K/s的过喷粉末的凝固组织也是由（α＋Si)共晶，枝晶状α相和初生Si相组成，初生Si相为块状，而喷射沉积快速凝固Al-20%Si和Al-30%Si合金的沉积组织都是由Si相和α相组成，细小的Si相均匀分布在α基体中。随着冷却速度的增加，Al-20%Si和Al-30%Si合金的凝固组织中初生硅的尺寸明显减少，磨损机制发生变化，合金的耐磨性显著增加。

Effects of cooling rate on solidification microstructures and wear resistance of hypereutectic Al-Si alloy