铝铁复合铸造界面金相研究

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1、第47卷第16期2011年8月机械工程学报JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGDOI：10.3901/JMEJ01L16.067铝铁复合铸造界面金相研究李文钊边秀房（山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061）摘要：为用铸造方法得到铝铁复合线材，降低铝包钢芯铝绞线的生产成本而设计试验。自行设计复合铸造模具，在洁净的铁丝表面预先进行渗铝处理300用出炉温度在8009的铝液浇注试样，通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察发现：铝和铁的界面处形成宽度为10〜30pm的结合区域，能谱分析结果表明其中铝的质量分数

2、为50.37%,原子分数为67.75%・由元素质徵分数和相关热力学数据判定结合区主要由Fe2Al5和FeAl构成，其显微硬度值在250HV以上。相同浇注温度下未经渗铝处理得到的试样，通过金相观察、能谱分析和显微硬度测试，证实铝和铁间形成宽度为lOFim的缝隙。试验结果说明，采用预先浸镀后浇注的工艺可以实现铝和铁的冶金结合，为实现铸造工艺得到铝铁复合线材的构想提供初步的支持。关键词：双金属铸造冶金结合界面铝液铁基体中图分类号：TG249MetallographicStudyofInterfaceAchievedbyAluminum-ironCo

3、mpoundCastingLIWenzhaoBIANXiufang(KeyLaboratoryforSolid-liquidStructuralEvolution&ProcessingofMaterialsofMinistryofEducation,ShandongUniversity,Jinan250061)Abstract：Inordertogetaluminum-ironcompositewirethroughcastingandtoreducethecostofACSR/AC(aIuminumconductoraluminumclad

4、steelreinforced),theprocessofaluminum-ironcompoundcastingisproposed・Inthisexperiment,thesolidironwireisdippedintoliquidaluminumfor300sandthenliquidaluminumof800"Ciscastarounditthroughthecastingmouldspeciallydesignedcastingmold.Acohesionarea10〜30pmcomposedbyaluminumandironis

5、achievedafterthisprocessinwhichthealuminumcontentcanbeupto67.75percent.Meanwhile,themicrohardnessisoverHV250・ThecohesionareaismainlycomposedofFejAlsandFeAlaccordingtothermodynamicdata.Incontrast,withoutthehotdippingtreatment,a10gmwidegapbetweenthetwometalsisobservedbymeanso

6、fscanningelectronmicroscopeandverifiedbyresultsofenergyspectrumanalysisandmicrohardnesstestTheresultssuggestthatametallurgicalinterfaceisachievedbetweenaluminumandironviacasting,whichcontributetotheinvestigationofproducingaluminum-ironcompositewirebycasting・Keywords：Bimetal

7、castingMetallurgicalinterfaceLiquidaluminumSolidironsubstrate20101129收到初稿・20110408收到修改稿0前言近年来，随着能源危机和环保问题的日益严重，人们对节能减排产品的需求越来越多，轻童化高性能已成为新材料发展的一个趋势。其中，双金属复合材料可具备两种金属材料的优良性能，因此吸引着越来越多的注意。而在各种复合工艺中，复合铸造由于有生产工艺简单、成本低廉的优势，使得其应用越來越广泛。比如采用镶铸工艺生产的破碎机锤头，高铭铸铁和45钢使其达到了高帔度耐磨性好的锤头和高强度高

8、韧性的锤柄的性能要求【叽其他的应用还包括双金属球瞬机衬板.双金属耐磨活塞、双金属耐磨轴瓦等。界面结合问题一宜是复合材料领域的研究重点，李成等⑵从能駁角度对两种材料的