Al2.5Cu0.5Ti中间合金对Al-7Si合金微观组织和力学性能的影响

通过真空电弧熔炼炉制备Al2.5Cu0.5Ti中间合金，利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针显微分析仪(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)、差热分析仪(DSC)和万能材料试验机，研究不同添加量(0.3%,0.5%,0.7%,0.9%和1.3%，质量分数，下同)Al2.5Cu0.5Ti中间合金对Al-7Si合金微观组织和性能的影响。结果表明：随着Al2.5Cu0.5Ti合金添加量的增加，Al-7Si合金中初生α-Al和共晶Si组织被显著细化。与未添加Al2.5Cu0.5Ti中间合金相比，当Al-7Si合金中添加0.9%Al2.5Cu0.5Ti中间合金后，初生α-Al晶粒尺寸从218μm减小到80μm，二次枝晶间距从25μm减小到9.3μm；共晶Si组织由粗大的针片状细化为短片状和短棒状，平均长度和宽度分别从34.8μm和4μm减小到11.6μm和1.7μm；合金的抗拉强度和伸长率分别达到184 MPa和9.3%，与未变质合金的力学性能(162 MPa和3%)相比分别提高了13.6%和210%，断裂模式由韧脆混合断裂模式转变为韧性断裂。然而，当Al2.5Cu0.5Ti合金的添加量增加到1.3%时，发生过变质现象，导致Al-7Si合金组织粗化，力学性能下降。