Improvement of impact properties of Al–Si–Mg alloy via solution treatment and joint modification with Sr and La
- Resource Type
- Original Paper
- Authors
- Zheng, Xiong-Ling; Li, Shao-Xiang; Ma, Jia-Le; Xu, Qing-Yan; Zhao, Hai-Dong; Han, Zhi-Qiang
- Source
- Rare Metals. :1-13
- Subject
- Aluminum alloys
Modification
Solution treatment
Microstructure
Impact properties
Fracture mechanism
- Language
- English
- ISSN
- 1001-0521
1867-7185
摘要: 为了提升铸造铝合金的冲击韧性,本文对铸造Al-Si-Mg合金进行Sr和La变质,并对变质后的合金进行固溶处理。通过光学显微镜(OP)、扫描电镜(SEM)和示波冲击试验等手段,研究了合金的微观结构、断裂机理和冲击性能的相关性。结果表明,添加Sr和La可以大幅细化铸态合金中的共晶Si颗粒,颗粒尺寸从~2.05 μm(单独用Sr改性)大幅细化到 ~0.75 μm。Sr和La变质的合金经过535 ℃固溶处理8小时后具有相对最佳的共晶Si形貌。该合金表现出优异的冲击韧性,最高可达 75 J·cm-2,远高于Sr单独变质合金的最大冲击韧性(~46 J·cm-2)。冲击韧性的提高主要原因是裂纹形成能的显著增加,而裂纹形成能的增加与共晶Si颗粒的形貌有关。同时,固溶过程中形成的无弥散相区(DFZ)主要由韧性的Al基体组成,而韧性的DFZ可以进一步阻碍裂纹的扩展,导致裂纹扩展能显著增加。这项工作表明Sr和La变质及固溶处理的联合使用可以有效提高铸造Al-Si-Mg合金的冲击性能。