Ce变质与牵引速度对定向凝固ZL114A合金组织与性能的影响

为明晰ZL114A合金在定向凝固条件下的组织演变特征,采用Bridgman法获得ZL114A母合金及其Ce变质定向凝固铸件.研究了牵引速度对合金初生α-Al、共晶Si及杂质Fe相尺寸和形貌的影响,揭示了高温度梯度下合金的结晶行为及强化机制.结果表明,对于未变质合金,牵引速度的变化将引起α-Al相尺寸的变化,共晶Si和β-Fe(Al5 FeSi)相尺寸也相应的发生变化;变质ZL114A合金中初生α-Al相和共晶Si的细化显著,同时Ce的引入形成Al11 Ce3相,抑制了β-Fe相针状生长趋势.当牵引速度为200μm/s时,二次枝晶间距达到最小值23.33μm,且共晶Si形貌由针状转变为纤维状;β-Fe相未转变为α-Fe相,但明显细化.归因于组织细化、富Ce相析出、杂质Fe相形貌转变,牵引速度为150μm/s时铸态下合金的显微硬度(HV)达到最大值88.78.T6热处理后,Ce固溶强化ZL114A合金的抗拉强度最大值达到346.5 MPa,伸长率达到7.8％.