微合金化元素La对亚共晶Al-Si合金凝固组织与力学性能的影响

郑秋菊^1,2，叶中飞³，江鸿翔¹，卢明³，张丽丽¹，赵九洲^1,2

1. 中国科学院金属研究所2. 中国科学技术大学材料科学与工程学院3. 国网河南省电力公司电力科学研究院

摘 要：利用DTA、OM、SEM、TEM、EPMA以及拉伸实验等方法研究了在添加α-Al晶粒细化剂Al-Ti-B中间合金和共晶Si变质剂Sr条件下,微合金化元素La对亚共晶Al-Si合金凝固组织与力学性能的影响。结果表明:添加微量稀土La能进一步细化α-Al,变质共晶Si,显著提高合金的塑性。分析表明:微量La能降低α-Al晶核与Ti B2的润湿角,减小α-Al的形核过冷度,促进α-Al的进一步细化;La能诱发交错孪晶的形成,增大共晶Si的孪晶密度,改变Si相的长大行为,进一步改变共晶Si的形貌。当La的添加量达到0.10%时,LaAlSi金属间化合物在凝固过程的共晶反应阶段形成,该化合物的形成将降低合金的塑性。

关键词：Al-Si合金;微合金化元素La;凝固组织;力学性能;