ZL104鋁鑄件變質分析報告

青島景順誠鑄鋁廠對ZL104鋁鑄件進行取樣做力學性能及金相分析，鋁鑄件本體的機械性能及金相組織見表1。

該鋁鑄件材料為ZL104，熱處理狀態(tài)T6，采用鋁鍶中間合金進行變質。從表1及圖1可以看出，鋁鑄件的抗拉強度及硬度偏高，延伸率偏低，鋁鑄件晶粒粗大。同時在破壞鋁鑄件時發(fā)現(xiàn)斷口存在硅亮點。

經(jīng)初步分析，出現(xiàn)鉚裂現(xiàn)象的原因為ZL104合金中共晶硅變質不足導致鋁鑄件晶粒粗大，鋁鑄件硬度升高，抗拉強度升高，延伸率偏低。

常用的鑄造鋁合金大多數(shù)是亞共晶和共晶型的。圖2為Al-Si二元系形成共晶型相圖，合金的組織由韌性的α（Al）固溶體與硬脆的共晶硅相所構成。為保證有良好的鑄造性能，要求合金組織中有相當數(shù)量的共晶體，但共晶體量多又會使合金變脆而降低鋁鑄件機械性能。

ZL104特性

  該合金成分見表2，經(jīng)變質和熱處理T6后，其組織為初生α和細密的α+Si共晶體。ZL104合金鑄造性能優(yōu)良，充型能力強，線收縮小，無熱裂、疏松傾向。

圖3  ZL104未變質組織

鋁硅合金共晶體的變質鋁硅合金共晶體鋁鑄件中的硅相在自發(fā)非控制生長條件下會長成片狀（圖3）。這種形態(tài)的脆性相嚴重的割裂基體，大大降低合金的強度和塑性。為了改變這種狀況，對含硅量＞6%的鋁合金一般都進行變質處理。

鋁硅共晶合金鋁鑄件變質后，由原來粗大片狀硅晶體組成的共晶組織變?yōu)橛蓸渲畛跎凉倘荏w和（α+Si）共晶體所組成的亞共晶組織。共晶體中的硅相變?yōu)榧毿±w維狀。根據(jù)鋁硅共晶體的變質機理→孿晶凹谷機制，合金被變質后，鋁液中變質劑選擇性吸附富集在孿晶凹谷處，阻滯了硅原子或硅原子四面體長上去的速度，使孿晶凹谷生長機制受到抑制，導致硅晶體生長形態(tài)發(fā)生變化。這就促使硅晶體由片狀變成具有等軸斷面的彎曲纖維狀，使晶粒細化。

生產(chǎn)中常用的鋁鑄件變質工藝有以下幾種：鈉變質工藝、鍶變質工藝、銻變質工藝和稀土變質工藝。

  青島景順誠金屬本次試驗主要針對利用鍶變質工藝質對鑄造鋁合金ZL104合金鋁鑄件進行變質試驗，并分析產(chǎn)生不足的原因。

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