DC铸造Al-12Si-0.65Mg-xMn合金中第二相的形成

王光东¹，田妮^1,2，何长树^1,2，赵刚^1,2，左良^2,3

1. 东北大学材料科学与工程学院2. 东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室3. 中国科学院金属研究所

摘 要：采用LSCM、XRD、SEM、TEM及其附带的EDS,结合相图分析研究了半连续铸造（DC铸造）Al-12Si-0.65Mg-（0².27）Mn（质量分数,%）合金铸锭中的第二相及其形成过程。结果表明,Al-12Si-0.65Mg合金铸锭中存在α-Al、共晶Si、Mg₂Si和p相（Al₈Mg₃FeSi₆）,它们分别是在567℃通过L+Al₅Fe Si→α-Al+Si+Al₈Mg₃FeSi₆、555℃通过L→α-Al+Si+Mg₂Si及550⁵54℃通过L→α-Al+Si+Mg₂Si+Al₈Mg₃FeSi₆反应形成的。当合金中添加Mn时,α-Al枝晶明显细化,同时合金铸锭中出现α-Al（FeMn）Si相;当Mn含量（质量分数,下同）从0.10%增加至2.27%时,α-Al枝晶形貌、尺寸及数量无明显变化,α-Al（FeMn）Si数量增多而尺寸不变;当Mn含量达到1.07%时,合金在647℃通过L+Al₆Mn→α-Al+Al₉Mn₄Si₃反应生成尺寸约80 mm的Al₉Mn₄Si₃,其中溶解了少量Fe形成Al₉（FeMn）₄Si₃,随Mn含量增加其数量增多而尺寸不变;经550℃均匀化处理后,合金中的Mg₂Si相溶入基体消失,共晶Si、p相和α-Al（FeMn）Si相球化成颗粒状,Al₉（FeMn）₄Si₃相形貌、尺寸及数量几乎不变,Al-12Si-0.65Mg-（0.10².27）Mn合金基体中析出尺寸约几百纳米的Al₉（MnFe）₂Si₃弥散相粒子,其数量随Mn含量增加而增多。

关键词：含Mg共晶Al-Si合金;Mn;第二相;DC铸造;均匀化;