【48812】Si含量对Al-Si-Mg合金铸造安排与功能的影响

  Ｓ ｉ 含量对 Ａ ｌ — Ｓ ｉ — Ｍｇ合 金 铸 造 组 织 与 性 能 的影 响 ＊

  广 东省 材 料 与 加 工 研 究 所 ， 广 东 广 州 ５ １ ０ ６ ５ ０

  要： 经过金相显微镜 、 激光导热仪 、 拉伸试验 机和扫描电镜等测验办法 ， 研讨 了 ｓ ｉ 含量 对铸造 Ａ ｌ — Ｓ ｉ —

  铸 造是 铝合 金 零 部 件最 常用 的生 产 方 法 ， 如 压 铸 和挤 压铸 造 ， 该 法具有出产效 率高、 成 本 低 等 优

  用Ｓ Ｐ Ｅ Ｃ ＴＲＯ ＭＡｘ光 电直读 光谱 仪测 定合 金成 分 ，

  铝合 金具 有密 度低 、 强度 高 、 塑性 好 以及优 良 的 导热 、 抗腐 蚀 功能 和独 特 的金 属光 泽等 优 点 ， 被 广 泛 用 于 电子 产 品外 壳 、 Ｌ Ｅ Ｄ散热片 、 无 线 通 讯 基 站 散 热基 板等 对有 散热 功 能要求 的零 部 件口 ］ ． 这类 零 部 件 的传统 生 产方 法 是 采 用 Ａ１ 一 Ｍｇ — Ｓ ｉ 系 变 形 铝 合 金 为 资料 ， 先 铸 造 成 锭坯 ， 经挤 压 或 轧 制成 板 坯 后 ， 再 机 加工成 零 部件 ． 这种 办法 的生 产效 率较 低 ， 出产 成

  加 工性 能 ， 但其 导热 功能较 差 ， 其导 热系 数一 般低 于 １ ５ Ｏ ｗ／ ｍ ・ｋ ， 难 以满 足零 部件 的散 热功 能要 求 制． Ａ１ 一 Ｍｇ — Ｓ ｉ 系 变形 铝合金 具 有 较好 的强 度 、 塑 性 和 导

  热功能 ， 但 其 铸造 流 动性 较差 ， 热 裂 倾 向大． 用 于 铸

  Ｍ ＡＴＥＲＩ ＡＬＳ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＡＰＰＬ Ｉ ＣＡＴ１ ０Ｎ

  文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ９ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ４ — ２ ５ ８ — ０ ６

  试 验 材 料 为 Ａ１ 一 Ｓ ｉ — Ｍｇ合 金 ， 是将工业纯铝（ 纯

  度 ９ ９ ． ７ ） 、 工业纯镁（ 纯度 ９ ９ ． ８ ） 和 速 溶 硅 按 一

  定 份额 经熔 炼 而 成． 熔炼设备为 １ ０ ０ ｋ ｇ熔 铝 炉 ． 采

  作者 简 介 ： 毛文 龙 （ １ ９ ９ １） ， 男， 安 徽 阜 阳人 ， 硕 士．

  毛文龙， 等： ｓ ｉ 含 量 对 Ａｌ — Ｓ ｉ — Ｍｇ合 金 铸 造 组 织 与性 能 的 影 响

  ａｉ ｒ ｎ 。 然后将合金液浇注到预热温度为 ２ ０ ０℃ 的螺 旋式 流 动性 试验 模 具 内 ， 凝 固冷 却 后 测 量试 样 的长 度（ 图 １ ） ． 一起 ， 将合 金液 浇 注 到预 热 温度 为 ２ ０ ０ ｏ Ｃ 的不 锈 钢 金 属 模 内 ， 铸 造 成直 径 １ ０ ０ ｍｍ、 高 ２ ５ ０ ｎ ｌ ｍ 的合金 锭． 在铸 造 活动性 试 样 和合 金 锭 上 分 别 取 样 ， 经 磨 制、 抛 光和 脑蚀 后 ， 用 Ｉ Ｅ Ｉ Ｃ Ａ — Ｄ ＭＩ ３ ０ ０ ０ Ｍ 金 相显 微 镜 调查 样品 组 织． 将 合金锭试样加工成直径 ６ ｍｍ

  Ｔａ ｂｌ ｅ １ Ｏｈ ｅ ｍｉ ｃ ａｌ ｃ ｏｍ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏｎ ｏ ｆ ＡＩ － Ｓｉ — Ｍｇ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ

  点［ ５ ］ ． 现在 ， 铸 造生 产 的铝合 金 主 要 为 Ａｌ — ｓ ｉ 系铸 造 铝 合金 ， 这 类铝 合 金 具 有 优 良的铸 造 流 动 性 和机 械

  采 用坩 埚 电阻炉 ， 在７ ６ ０℃ 将 Ａｌ — Ｓ ｉ — Ｍｇ合 金加

  热 熔化 ， 经 精粹 、 扒渣后， 降温至 ７ ２ ０℃， 静置 ３ Ｏ

  ＊基 金 项 目 ： 广 东 省 科 技 厅 科 技 计 划 项 目（ ２ Ｏ １ ４ Ｂ Ｏ ３ Ｏ ３ Ｏ １ Ｏ １ ２ ） ， 广 州 市 科 创 委科 技计 划 项 目（ ２ ０ １ ５ ０ ９ ０ １ Ｏ Ｏ ０ ３ ）

  Ｍｇ合 金 流 动 性 、 导 热 系 数 与 力 学 性 能 的影 响． 成果 表 明： 跟着 ｓ ｉ 含量 的进步 ， 共 晶液 相 增 加 和 ｎ — Ａｌ 枝 晶晶粒细化 ， ａ — Ａ１ 晶界 上 Ｍｇ ｚ Ｓ ｉ 强化 相 和 共 晶 ｓ ｉ 数量添加 ， 合 金 的铸 造 流 动 性 和抗 拉 强 度 提 高 ， 伸 长 率 和导热系数下降． 当Ｓ ｉ 质量分数进步到 ３ ． ２ ３ 时， Ａｌ — Ｓ ｉ ～ Ｍｇ 合 金的铸造 动性试样 流长度为 ７ ８ ４ ｍｍ， 抗 拉强度和伸长率分别为 ２ ３ ６ ＭＰ ａ和 ９ ． ２ ， 导热系数为 １ ８ ６ ． ３ ｗ／ ｍ・ ｋ ． 关键词 ： Ａ１ 一 Ｓ ｉ — Ｍｇ合 金 ； 铸 造 流 动性 ； 导热系数 ； 抗 拉 强 度

  造 出产 时 ， 简单 发生 疏松 和收 缩裂 纹等 缺 陷 ， 使 现 有 的 ６ ０ ６ ３ 、 ６ ０ ６ １等 Ａ１ 一 Ｍｇ — Ｓ ｉ 系变 形 铝 合 金 无 法 满 足

  铸 造 出产 的 要 求 ［ ｇ ． 为 开 发 具 有 较 高 导 热 性 能 的 铸 造 铝合 金 ， 本 文研 究 了 Ｓ ｉ 含 量 对 Ａｌ — Ｓ ｉ — Ｍｇ合 金 铸造 活动 性 能 、 导 热系 数和力 学性 能 的影 响．