电磁能作用下Al-Si-Cu-Mg-Ni活塞合金微观组织演变

摘要

应用新型电磁能晶粒细化处理技术对Al-Si-Cu-Mg-Ni活塞合金的微观组织进行细化,采用光学显微镜(OM)与场发射扫描电镜(FESEM)观察微观组织,X射线衍射仪分析物相,等离子发射光谱仪检测铸锭横断面化学成分,探究电磁参数对合金微观组织的影响。试验结果表明:在电磁能作用下,α-Al晶粒平均尺寸与一次枝晶臂、二次枝晶臂间距减小,耐热相尺寸减小、数目增多、分布状态改变,成分偏析被明显改善。当占空比为0.2的脉冲电磁场时,铸锭心部组织中初生相α-Al一次枝晶臂间距为60.4μm,二次枝晶臂间距尺寸为13.67μm,α-Al晶粒平均尺寸为240μm;边部组织中初生相α-Al二次枝晶臂间距尺寸减小到7.8μm,初生相α-Al一次枝晶臂间距尺寸为22.63μm,α-Al晶粒平均尺寸为170μm。在电磁能作用下,溶质元素Si、Cu、Mg相对偏析度降低,元素分布更加均匀,溶质元素的成分偏析被显著改善。电磁能作用下有序排列原子集团的数目增加、尺寸减小是电磁能细化Al-Si-Cu-Mg-Ni活塞合金微观组织的关键。