吴永福, 张保存, 王 柠, 余康才, 朱光磊

（1．中铝材料应用研究院有限公司，北京 102209；2．苏州有色金属研究院有限公司，江苏 苏州 215026；3．中铝山东有限公司，山东 淄博 255052）

4032铝合金是一种共晶型Al-Si合金，具有高强度、高耐磨性、良好的耐热性、优良的体积稳定性等优点，在机械、汽车、航空航天等领域的应用十分广泛。4032铝合金的铸造性能优异，通常采用DC（direct chill，DC）半连铸的工艺制备大规格的圆锭，再经过挤压、锻造等工序，制造活塞、活塞裙及其他在高温条件下工作的零件。

4032铝合金的典型组织包括初生α-Al、Al-Si共晶组织以及少量Mg2Si、CuAl2及其他含Fe和Ni的复杂合金相，一般不含有初晶硅。共晶硅的形态、大小和分布是影响合金力学性能尤其是伸长率的重要因素。未经变质的共晶硅呈粗大板条状或长针状，变质后的理想共晶硅组织为细小均匀的纤维状或颗粒状。对共晶硅的变质能显著改善4032铝合金的力学性能、耐磨性、电学性能和导热性能等。因此，在4032铝合金生产过程中变质处理是非常重要的一道工序。

目前工业生产中广泛采用的方法是在熔体中加入变质剂对4032铝合金进行变质处理[1]。这是因为加入变质剂的方法具有变质效果稳定、可操作性强、无需额外增加设备等优点，适合于工业化生产。常用的变质剂有钠（Na）[2-3]、锶（Sr）[3-5]、锑（Sb）[5-6]、钙（Ca）[7-8]、钡（Ba）[8]、稀土[8-9]等元素的单体、化合物或中间合金。

变质剂对共晶硅的变质效果，与凝固冷却速率密切相关[10-11]。在变质剂添加量相同的条件下，冷却速率越高，共晶硅组织越细小，变质效果越好[12]，并且各变质元素对冷却速率的敏感性有明显差异[6]。……