Al-Cu—Si三元共晶合金组织形貌及影响因素-论文.pdf

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1、Vo1．34NO．7铸造技术Ju1．2013F0UNDRYTECHNOLOGY·789··材料开发MaterialsDevelopment·AI．Cu—Si三元共晶合金组织形貌及影响因素唐玲(陕西理工学院材料学院，陕西汉中723003)摘要：利用光学显微镜、扫描电镜研究了A1．Cu．Si合金的铸态三元共晶组织形貌，分析了不同过冷度下三元共晶组织的形成机理。结果表明：不同过冷度下三元共晶均由a(A11固溶体、Si半导体相和0(CuA12)金属间化合物三相构成。Al+Si+CuAl三元共晶中，Si小平面相独立生长，非小平面a(A1)和0

2、(CuA12)相以层片方式协同生长。在冷速较小时，只有a(A1)固溶体作为领先相形成，冷速增大时，Si相能够领先形核并生长为领先相。小冷速时合金的凝固组织由初生a(A1)枝晶、AI+CuA12二元共晶和Al+Si+CuAl2三元共晶组成，大冷速下主要由初生Si块、AI+AlzCu二元共晶和AI+Si+CuA1三元共晶组成。随着冷却速度的提高，凝固组织中初生A1枝晶的体积分数减小而初生Si块的体积分数增大。关键词：A1一Cu-Si三元合金；二元共晶；小平面；非小平面中图分类号：TGl13文献标识码：A文章编号：1000．8365(20

3、13)07．0789．04EutecticMorphologyOfAl—Cu·SiTernaryAlloyandItsInfluencingFactorsTANGLing(InstituteofMaterialScienceandEngineering，ShannxiUniversityofTechnology，Hanzhong723003，China)Abstract：Eutecticmorphologiesofas—castA1一Cu—Sialloyswereobservedbyopticalmicroscopeandscann

4、ingelectronmicroscope．Theformationmechanismoftheeutecticstructureweredescribed．Theresultsindicatethat，intheA1一Cu—Siternaryalloys，themicrostructureconsistsofa(A1)+Si+0(CuA12)temaryeutecticphaseunderdifferentdegreeofundercooling．Inthe(A1)+Si+CuAl2temaryeutecticstructure，

5、thefacetedphaseofSiaregrowingindependently，andthenon-facetedphaseofA1andCuA12arecoupledgrowing．Atsmallercoolingspeed，themicrostructureofthealloyconsistsofprimaryA1dendritephase，AI+CuA12binaryeutecticphaseandAl+Si+CuAl2ternaryeutecticphase；atgreatercoolingspeed，themicro

6、structureofthealloyconsistsofprimarySiphase，AI+CuA12binaryeutecticphaseandA1+Si+CuAl2ternaryeutecticphase．Withtheincreaseofcoolingspeed，thefractionofprimaryA1phasedecreases，andthefractionofprimarySiphaseincreases．Keywords：A1一Cu-Sitemaryalloy；binaryeutectic；faceted；non—

7、faceted液态合金的非平衡凝固是材料学和凝聚态物理二元合金特征组织的成分区预测方法扩展到三元共领域中的重要研究课题_1。通过不同冷却方式实现晶合金["]。Plapp等建立了三元共晶合金中单相枝晶合金的非平衡凝固，为探索非平衡相变过程中的热与二相共晶平界面生长模型_1。Akamatsu与Faivre分力学规律及晶体生长机制提供了实验基础。在不同析了三元层片共晶生长前沿共晶团的形成机制_】。的冷速下．过冷度的大小强烈影响熔体的结晶动力A1．Cu—Si合金是一个典型的共晶合金体系。由于其学机制、晶体组织形态和合金的最终物理化学性能。具

8、有熔点低，流动性好等特点常被应用于钎焊工艺。迄今为止．对共晶生长规律的研究主要集中于二元本文采用A1．Cu．Si三元共晶合金为研究对象，通过合金系，先后建立了适用于小过冷度的JH共晶生长重力浇注研究不同条件下合金熔体的凝固机制，从模型