Exportador de aleaciones Alsi42 | Alsi42 Aleaciones Exportadores

As-cast Al-Si alloys are mainly composed of α-Al dendrites and coarse eutectic silicon. For hyper-eutectic Al-Si alloys, there is primary silicon in addition to them, in which α-dendritic shapes are elliptical dendrites. For the bulk polygonal primary silicon, the larger the particle size and the more irregular the shape, the lower the strength, and it is easy to preferentially crack during the stretching process. Huang Caimin et al. found that when the high temperature aluminum liquid is cooled and solidified, due to the local temperature gradient and different cooling rates, the as-cast A356 alloy dendrites appear component segregation, and the matrix also has looseness, holes, inclusions, shrinkage holes and oxide films defect. The eutectic silicon of the unmodified A356 alloy is in the shape of coarse needles. Mg2Si is a precipitation strengthening phase, but the number of Mg2Si phases in the as-cast state is small and small, so it is not easy to be found. A large number of smooth quasi-cleavage planes appear in the tensile fracture morphology of the as-cast A356 alloy, and there are dimples of different sizes in the local area. Most of the dimples are small and shallow, and the number is relatively small. The reason for the characteristics of the cleavage plane is that cracks will occur at the junction of eutectic silicon and the substrate, which will expand and distribute in the eutectic region; Yifan Wang et al. found that the Al-7Si-0.6Mg interface forms covalent bonds between Al and Si atoms. , the covalent bond plays a key role in the interfacial bonding strength. According to the Griffith fracture theory, cracks first form and propagate inside the Al precipitation phase, and the interface can act as a protective layer to prevent crack propagation. Lou Huashan et al. found through the fracture of as-cast A356 aluminum alloy that when the crack propagation encounters the obstruction of eutectic silicon, the crack will cut off the eutectic silicon particles, and as the small crack grows and connects together to form a long crack, then The crack propagates and follows the principle of minimum energy consumption, and propagates through the weakest part of the grain boundary (lamellar structure), and finally manifests as brittle fracture. At the same time, S. Samat et al. found that the reduction of plasticity is related to the microstructural characteristics of harmful acicular β-AlFeSi intermetallic compounds and the existence of microscopic pores during solidification. For hypereutectic Al-Si alloys, the coarse primary silicon can improve the wear resistance of the alloy as a hard point, but because it is hard and brittle, the matrix is ​​severely split, so the mechanical properties of the alloy are reduced and the processing performance is deteriorated.

The addition of alloying elements is an important way to improve the microstructure and properties of Al-Si alloys. Commonly added elements in Al-Si alloys include Mg, Cu, Mn, Sr and RE. Mg element can be dissolved into α-Al to cause lattice distortion and play a role in solid solution strengthening. At the same time, Mg and Si form Mg2Si phase, which is a strengthening phase and improves the hardness of the alloy. The Cu content in the Al-Si alloy reaches 2.5%, and the number of Al2Cu phases increases, which is distributed at the interface of α-Al and eutectic silicon, and plays a strengthening role, but the coarse morphology and distribution of the strengthening phase make the alloy elongated rate decreased. Mn can reduce the number and size of primary silicon in the Al-Si alloy, and the eutectic silicon becomes a shorter needle-like structure. The Mn-containing hypereutectic Al-Si alloy will precipitate Mn-containing dispersed phase particles during the homogenization process, which has high density and high thermal stability, refines the recrystallized grains, and also becomes the nucleation core of the aging strengthening phase. The mechanical properties and processing properties of the alloy have a significant impact. Sr can make the morphology of the eutectic Si phase change from needle-like to fibrous; after the addition of Mn and Sr elements, the AlFeSi phase in the Al-Si alloy is uniformly distributed in the α-Al dendrite, and Mn improves the morphology of the needle-like Fe phase. The effect is larger than that of Sr. A certain amount of Ba has a good metamorphic effect on ZL109 eutectic silicon, and at the same time has good resistance to metamorphism and recession and remelting properties, and the alloy after metamorphism can obtain higher strength; but when the Ba content exceeds 0.125%, there will be appearance in the structure. A small amount of acicular phase is present, and the performance is correspondingly reduced. With the increase of Fe content, the size of the iron-rich phase in A356 aluminum alloy increases, the morphology changes from bone-like to needle-like, and the tensile strength of the alloy decreases. Large flake iron-rich intermetallic compound particles in high-iron aluminum alloy castings promote fatigue cracks The initiation of the alloy is one of the sources of crack sources, however, the increase of Fe content will increase the high temperature and short-term tensile strength of the alloy. After Sb is added to A356 for modification, the density of the alloy is increased, and the modification effect has a long-term effect; Zr can effectively refine grains and inhibit recrystallization. The addition of Zn element to a certain amount can form a eutectic group in the structure of the modified Al-Si alloy. As the amount of Zn increases, the hardness of the alloy increases and the elongation decreases. Phosphorus salt is added to the hypereutectic aluminum-silicon alloy to form an A1P hetero-core, the size of the primary silicon decreases, and the shape changes from a plate shape to a polygonal or agglomerate shape. The alloy has good mechanical properties, wear resistance and casting properties.

La temperatura y el tiempo adecuados del tratamiento de envejecimiento pueden mejorar significativamente la uniformidad de la estructura y la morfología de los precipitados, aumentando así la resistencia de la aleación, pero una temperatura demasiado alta o un tiempo de envejecimiento demasiado largo reducirán la resistencia de la aleación. Entre los factores que afectan las propiedades mecánicas de la aleación de aluminio A356, el tiempo de envejecimiento tiene la mayor influencia en la resistencia a la tracción, el límite elástico y el alargamiento, y la magnitud de estas propiedades aumenta primero y luego disminuye con el aumento del tiempo de envejecimiento. Cuando el tiempo de envejecimiento es demasiado largo, los granos están obviamente engrosados, y el engrosamiento y el cambio de forma de los granos reducen directamente la dureza del material. En segundo lugar, la fase Mg2Si quebradiza continua y gruesa se forma cuando el tiempo de envejecimiento es demasiado largo, lo que también reduce las propiedades mecánicas de la aleación. La fase de precipitación Mg2Si es un compuesto intermetálico duro y quebradizo, que puede anclar eficazmente dislocaciones, estabilizar la subestructura, evitar que el límite del grano se deslice, de modo que la resistencia, la plasticidad, la tenacidad y la dureza coincidan bien y, al mismo tiempo, se aumente la temperatura de recristalización de la matriz. Por lo tanto, se suprime la recristalización; Además, se mejora la resistencia de la matriz. La fase estable de endurecimiento por precipitación producida por la aleación de Al-Si fundido envejecido no se volverá a disolver en la matriz, evitando el movimiento a largo plazo de las dislocaciones, mejorando así la resistencia a la fatiga térmica de la aleación. Las propiedades de fatiga de las aleaciones se ven afectadas principalmente por la morfología y el tamaño de las partículas de Si, que se controlan ajustando el tratamiento térmico. La aleación tratada térmicamente tiene excelentes propiedades de fatiga debido a una gran cantidad de esferoidización fina de Si. Existen partículas finas de silicio en la estructura celular, pueden limitar la expansión de las grietas por fatiga y retrasar la fractura por fatiga cambiando la dirección de propagación. Está dividido por pequeños hoyuelos, y no aparecen hoyuelos grandes en el borde de los hoyuelos, y su uniformidad es mejor que la de la fractura por tracción después del tratamiento térmico T6. Por lo tanto, el alargamiento de la aleación después del envejecimiento en doble etapa es más excelente que el del proceso T6. La superficie de fractura de la aleación A356 después del tratamiento T6 se mezcla con planos de escisión y algunos hoyuelos, lo que facilita la formación de grietas quebradizas. En el caso de las aleaciones hipereutécticas de Al-Si, la temperatura de envejecimiento afecta a la disolución y difusión de los elementos de aleación. Con el aumento de la temperatura de envejecimiento, la disolución y difusión de los elementos de aleación se aceleran, lo que es beneficioso para mejorar las propiedades mecánicas de la aleación. El proceso de tratamiento de envejecimiento adecuado mejorará la resistencia al desgaste de la aleación. Sun Yu et al. estudiaron el efecto del proceso de tratamiento térmico en aleaciones de fundición de Al-Si casi eutécticas modificadas con estroncio y descubrieron que el tratamiento de envejecimiento reduciría la plasticidad del material. Liu Tuanshen et al. descubrieron que el tratamiento de envejecimiento puede mejorar la resistencia al impacto de la aleación de Al-20% Si, que está relacionada con el cambio de la forma del silicio primario y el silicio eutéctico y el fortalecimiento de la matriz.