Microstructure of Al-Si-Mg alloy with Zr/Hf additions during solidification and solution treatment

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In this study,the morphology,composition and evolution of intermetallics in Al-7Si-0.3Mg,Al-7Si-0.3Mg-0.47Hf,Al-7Si-0.3Mg-0.16Zr and Al-7Si-0.3Mg-0.14Zr-0.44Hf alloys were characterized by optical microscope (OM),scanning electron microscope (SEM) with energy-dispersive spectrometer (EDS) and transmission electron microscope (TEM).The A1SiZr,A1SiHf and AlSiZrHf phases are formed with additions of Zr and/or Hf in base alloy during solidification,especially the AlZrHf primary particles.The three-dimensional morphology of the AlZrHf particle evolves from 10-polyhedron-like to compressed cube-like during solidification.The new AlZrHf phase experiences partial dissolution after solution treatment,while the others remain in the initial morphology.High Si contents lead to form thermally stable Zr/Hf-rich precipitates in Zr/Hf-containing alloys during solution treatment,especially the nanobelt-like Si2Zr,Si2Hf and Si2(Zr,Hf) precipitates.Particular orientation relationships and the growth mechanism are identified.The finding of the work broadens the elevated temperature application of A1-Si-Mg in mod automotive aluminum engine.
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