铝基中间合金的制备及其对ZL109合金的强化

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采用普通铸造的方法,制备出Al-P中间合金和AlCuMnP准晶中间合金和AlCuFe准晶中间合金。中间合金分别按Al-3P、Al66Cu20Mn14和Al65Cu20Fe15成分配料,在坩锅电阻炉中熔化。在Al66Cu20Mn14准晶中间合金中加入P,在Al65CH20Fe15准晶中间合金中加入Si。P以Cu-P中间合金的形式加入,而Si则以结晶硅的形式加入。熔炼好的Al-P中间合金浇注到预热至200℃的金属型中冷却,而AlCuMnP准晶中间合金和AlCuFe准晶中间合金熔化好后将合金液浇注到室温的阶梯型的铜型中冷却。在中间合金试样的相同部位选取试样进行金相显微分析X射线衍射和扫描电子显微镜分析,确定中间合金的显微组织和合金中的相组成。最后将成分和相组成合格的中间合金加入到ZL109合金中,使其对ZL109合金进行变质处理,改善合金的组织,提高合金的力学性能。 研究结果表明,采用磷盐与助熔剂的混合粉末加入到900℃的铝液中使其充分反应,磷盐中的P能够与铝液中的铝化合,生成AlP化合物,从而制得Al-P中间合金。将Al-P中间合金加入到ZL109合金中对其进行变质,能够细化组织,使ZL109合金的布氏硬度由变质前的105下降到85左右,降低约20%;并且Al-P中间合金变质过程中无污染,可以改善劳动环境,对工具没有腐蚀。
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