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A356铝合金具有良好的综合性能,合金的流动性好、气密性小、收缩率小以及热裂倾向性小。A356铝合金具有亚共晶成分和较宽的固液共存区,广泛应用在航空、汽车等领域。在铸造条件下,A356铝合金中初生α-Al枝晶较粗大,共晶Si容易形成粗大的针片状,粗大的共晶Si使基体被严重割裂,合金的强度、塑性大大降低。因此为了提高合金的力学性能,通常采用变质处理的方法。本文选用稀土Er作为细化剂,通过示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段来研究稀土Er对铸态A356铝合金组织和性能的影响。在分析出最佳稀土添加量的基础上,对变质后的合金进行不同的热处理,研究传统T6工艺对合金的影响,并优化工艺参数,进一步研究双级时效对合金的影响。在经稀土Er变质的基础上,添加微量元素Zr,研究复合变质对铸态合金组织和性能的影响。研究结果显示:稀土Er可细化A356合金的初生α-Al相,而且可使共晶硅发生变质。DSC分析可知稀土与铝发生共晶反应,生成了α-Al和Al3Er化合物。而稀土共晶反应先析出的α-Al可作为合金初生相的形核核心,细化晶粒,缩小二次枝晶间距。在硅相前沿,稀土Er元素容易形成成分过冷,使得硅相的原生长方向发生改变;部分吸附在硅相孪晶沟槽中的稀土原子嵌入了硅相晶格中,成为异类原子缺陷,引起晶格畸变,使硅在更多的方向产生孪晶,共晶硅的形貌发生改变,由粗大的板条状转变为细小的粒状、短棒状,具有明显的变质作用。当稀土Er元素含量为0.4%时,铸态合金组织得到明显改善,力学性能得到提高。A356+0.4%Er合金在T6工艺参数530℃×4h+175℃×6h下综合性能较优。同时研究了T6I6双级时效工艺对A356+0.4%Er合金组织和性能的影响,优化了工艺参数。当预时效为110℃×2h,再时效为200℃×4h时,合金的抗拉强度、延伸率和硬度比T6工艺处理分别提高了11.9%、4.4%、18.2%。在A356+0.4%Er合金中添加微量的Zr,α-Al细化更显著,硅相变质效果更好。尤其当Zr含量为0.2%,细化效果最佳,合金的抗拉强度可达225MPa,伸长率为6.4%,硬度为75.3HV,与单一Er元素变质相比,分别提高了32.7%、4.9%、23.8%。