罗 执，张 杨，赵愈亮，张卫文（华南理工大学 机械与汽车工程学院，广州 510640）

结构材料

复合场作用下Al-5.0Cu-1.0Fe合金的显微组织和力学性能

罗 执，张 杨，赵愈亮，张卫文
（华南理工大学 机械与汽车工程学院，广州 510640）

将压力场和超声场复合作用于铝合金的凝固过程，并对比分析无外场、单一外场（压力场、超声场）和复合场的作用效果。采用定量金相分析、扫描电镜、电子探针等手段研究压力场、超声场以及压力和超声复合场作用下Al-5.0Cu-1.0Fe合金的显微组织和显微硬度。结果表明：分别施加50 MPa压力场和800 W超声场均能减少α（Al）二次枝晶间距，细化并分散富铁相和θ（Al2Cu）相，同时改变富铁相的形貌，使针状的Al7Cu2Fe相转变成汉字状的富铁相Al6（CuFe）；同时复合场比单一外场能更大程度地细化α（Al）二次枝晶间距、富铁相和θ（Al2Cu）相；单独施加压力50 MPa比单独施加800 W的超声更能够有效减少缩松，但同时施加压力和超声时效果最佳；同时施加压力和超声场时可获得最高的 α（Al）基体显微硬度。对复合场的作用效果进行初步探讨，这是超声场的空化效应以及声流效应和压力场的压力效应共同作用的结果。

Al-5.0Cu-1.0Fe合金；超声场；压力场；富铁相；显微组织；显微硬度

Al-Cu系合金由于 Cu的固溶作用而具有较好的强韧性，同时具有较高的比强度和硬度、良好的耐腐蚀性、易于加工等优点而被广泛应用于汽车、军事、航空航天工业［1−3］。但是，由于Al-Cu系合金的结晶温度范围宽、流动性差、铸造性能较差，同时由于杂质元素Fe在铝合金中难以避免，会形成α-富Fe相，β-富Fe相以及固溶少量Mn、Cu原子的AlmFe、Al3Fe 与Al6Fe，降低了基体中有效Cu的含量，恶化了铸造Al-Cu合金的力学性能，限制了其应用［4−7］。……