金属热处理

作者：苗秉希, 康纪龙, 马志尧, 李嘉胜, 王星浩, 高明玉, 褚克, 强小虎

单位：兰州交通大学 材料科学与工程学院, 甘肃 兰州 730070

关键词：Al-Si合金,Cu添加,固溶处理,微观组织,力学性能

基金：甘肃省自然科学基金(23JRRA843);甘肃省科技厅-科技专员专项(24CXGA010);兰州交通大学天佑青年托举人才计划

在Al-20Si过共晶合金中添加不同质量分数(0%、1%、2%、3%、4%、5%)的Cu元素,系统研究了Cu添加对合金凝固组织及性能的影响。随后以Al-20Si-3Cu合金为对象,探究合适的固溶处理工艺。结果表明,添加Cu元素后,初生Si相晶粒尺寸显著减小,共晶Si相逐渐转变为颗粒状。Cu添加不低于3%时,组织中出现θ-Al2Cu相。Al-20Si-3Cu合金的初生Si相晶粒尺寸最小,为93.76 μm,屈服强度最高,达到(242±5) MPa,合金凝固组织中初生Si相的硬度达1096.28 HV。Al-20Si-3Cu合金经固溶处理后,初生Si相的棱角变得圆润,共晶Si相形状进一步球化,但是当固溶温度较高(550 ℃)时,晶粒尺寸有长大的趋势,且固溶时间较长,为10 h时,易出现过烧现象,初生Si的圆整度反而降低,使其硬度值降低。在525 ℃×10 h的固溶条件下,合金中初生Si相的硬度最高为1140.69 HV,共晶Si相硬度达到99.82 HV,由此得出该合金最佳的固溶工艺为525 ℃×10 h。

来源：2025年第7期

《金属热处理》期刊编辑部

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