Mg和Cu对铸态Al-Fe-V-Si合金组织性能影响研究

"Mg和Cu对铸态Al-Fe-V-Si合金组织性能的影响，通过实验研究了Mg和Cu对这种合金及其热挤压棒材的微观组织和力学性能的改变，包括OM、SEM、XRD和力学拉伸、硬度测试。添加Mg能细化铸造组织，改善铝铁相形态，提高硬度和强度。同时加入Mg和Cu，Cu会抵消部分Mg的细化效果，但在淬火时效处理后，形成Mg2Si、Al2Cu和Al2CuMg相，进一步提升合金的硬度和强度。该合金在高温下表现出良好的稳定性和耐热耐磨性，有可能在汽车领域替代传统的铝硅合金用于活塞、连杆等部件。" 本文研究的是Al-Fe-V-Si合金，一种快速凝固耐热铝合金，其主要耐热相为Al12(Fe、V)3Si，具有良好的耐热性和耐磨性，适合在高温环境下使用。然而，当冷却速度慢时，可能会形成粗大的Al13Fe4相，降低合金的力学性能。为解决这一问题，研究者关注了Mg和Cu这两种合金化元素。 Mg在铝硅系合金中的作用是抑制铁相的有害影响，能够细化合金的铸造组织，优化铝铁相的形态和分布，从而提高合金的硬度和强度。实验结果显示，单独添加Mg的确实现了这一目标，使得Al-Fe-V-Si合金的微观结构得到改善，力学性能得以提升。 同时添加Mg和Cu，虽然Cu在一定程度上抵消了Mg的细化效果，但在进行淬火时效处理后，形成了新的相——Mg2Si、Al2Cu和Al2CuMg。这些相的形成对合金的强化起到了积极作用，使得在热处理后的合金中，硬度和强度进一步增加，显示出更好的综合性能。 这一研究对于理解和改进Al-Fe-V-Si合金的性能至关重要，特别是在汽车工业中，由于其潜在的耐热耐磨特性，可能成为制造活塞和连杆等关键零部件的理想材料。通过调控合金成分和热处理工艺，可以实现对合金性能的优化，满足不同应用领域的技术需求。