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          學術動態

          《Rare Metal Materials and Engineering》:稀土助力Sr變質,提升鋁合金性能

          時間:2021-01-28
            A356鋁合金因其具有良好的鑄造性能、焊接性能、耐腐蝕性能以及綜合力學性能,因此被廣泛應用于航空航天和汽車運輸行業。但隨著應用領域技術進步和發展,對A356合金性能提出了更高的要求,然而由于其鑄態組織中含有粗大枝晶結構和針狀共晶硅組織限制了A356合金性能的進一步提高,從而限制了A356合金的應用。
            包頭稀土研究院中試基地的研究人員,提出了一種稀土Er和Sr共同變質改善A356合金組織和性能的方法。相關論文以題為“Combining Effect of Er and Sr on Microstructure and Mechanical Properties of As-casted A356 Alloy”發表在Rare Metal Materials and Engineering 期刊上。
            本文通過合成含Er和Sr的Al-10Er-5Sr中間合金,實現同時添加稀土Er和Sr的目的,同時也減少了兩種元素在熔煉過程中的燒損。通過研究添加不同含量的Al-10Er-5Sr中間合金對A356合金中α-Al枝晶間距、共晶硅形貌和拉伸性能的影響,并與其他文獻中改善A356合金的效果進行對比,分析Er和Sr共同作用機理。研究結果表明,稀土Er和Sr共同變質可減小A356鋁合金中α-Al枝晶間距,改善共晶硅形貌,同時提高鑄態抗拉強度。與傳統的添加Al-5Ti-B和Al-10Sr相比,本論文中稀土Er與Sr共同變質對組織改善和性能提升效果更好。A356合金中添加0.6wt%的Al-10Er-5Sr中間合金對組織改善和性能提升效果最佳,其中α-Al的二次枝晶臂間距減小到20.2um,針狀共晶硅轉變成細小的纖維狀,抗拉強度達到203.5MPa,提升10.7%。
            總的來說,本文提出了一種高效、簡便且易于實現的改善A356合金性能的方法。在不改變原有工藝和設備的情況下,只通過合金成分的設計和添加,實現對A356合金性能的改善,從而擴展A356合金在高端產品上的應用。(中試基地  陳志強)

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