石为喜，高 波，涂赣峰，李世伟

(东北大学 材料与冶金学院，沈阳 110004)

Nd变质过共晶Al-17.5%Si合金的微观组织和断口形貌

石为喜，高 波，涂赣峰，李世伟

(东北大学 材料与冶金学院，沈阳 110004)

采用单一稀土元素Nd对过共晶Al-17.5%Si合金进行变质；采用扫描电镜、金相显微镜、电子探针、透射电镜及X射线衍射等方法对变质前后合金的微观组织、成分和相组成进行分析；并对变质前后合金的断口形貌进行分析。结果表明：加入0.3%Nd(质量分数)到过共晶Al-17.5%Si合金中可同时变质初生硅和共晶硅，经过变质处理后，初生硅的形状由星形和不规则形状变为块状，尺寸由40～60 μm减小到10～30 μm，共晶硅由长针状变成球状或短棒状；初生硅区域的主要成分是硅，中心边缘几乎检测不到Nd元素，Nd沿晶界分布；与未变质合金相比，经0.3%Nd变质后的Al-17.5%Si合金硅相上孪晶密度增大，变质后的合金中没有生成新相，α(Al)相和硅相的晶格常数变大；经0.3%Nd变质后，合金的整体性能大幅度提高，抗拉强度提高了35.8%，从120 MPa提高到163 MPa，伸长率从0.8%提高到2.2%，提高了175%。

过共晶铝硅合金；稀土；钕；变质；初生硅；力学性能

过共晶铝硅合金由于其优良的性能，如良好的耐磨性、耐蚀性和较低的热膨胀系数等被广泛的应用于汽车零部件，特别是在活塞工业中[1−4]。然而过共晶铝硅合金中的初生硅在通常铸造条件下非常粗大，并且形成星状和不规则的形状[5−9]。因为在决定合金力学性能方面，过共晶铝硅合金中的初生硅的尺寸和形状起了关键作用，因此，初生硅需经细化变质以获得良好的力学性能[10−14]。……