Bi含量对Al-Bi偏晶合金显微组织演变的影响

康智强¹，杨雪¹，冯国会¹，张林²

1. 沈阳建筑大学市政与环境工程学院2. 东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室

摘 要：结合数值模拟与实验研究了常规条件下Al-Bi偏晶合金难混溶区的凝固过程,分析了Bi含量对Al-Bi偏晶合金显微组织演变的影响。结果表明,成分为Al-10%Bi合金试样下部组织中富Bi液滴的平均直径和体积分数分别是成分为Al-5%Bi合金试样下部组织中富Bi液滴平均直径和体积分数的1.1倍和12.8倍,且Al-10%Bi合金试样下部聚集了大量的大尺寸富Bi液滴,其显微组织均匀性较差;成分为Al-5%Bi的合金试样中富Bi液滴的平均尺寸较小,显微组织较均匀;偏晶点成分的Al-3.4%Bi偏晶合金显微组织中无大尺寸富Bi液滴生成,显微组织均匀。分析表明,富Bi相含量的增加导致液滴受重力作用增强,加剧了难混溶区液-液相分离和分解的凝固行为,增大了富Bi液滴的尺寸和数量,液滴受到的Ostwald熟化和碰撞凝并的作用增强,促使大量的大尺寸富Bi液滴聚集在试样下部,加重了偏晶合金显微组织的宏观偏析。

关键词：金属材料;Al-Bi偏晶合金;合金成分;显微组织;重力迁移;