振动频率对间接超声辅助铸造Al-24%Si合金的影响

赵龙志，李 洋，张 坚，赵明娟

（华东交通大学 机电工程学院 载运工具与装备教育部重点实验室，南昌 330013）

结构材料

振动频率对间接超声辅助铸造Al-24%Si合金的影响

赵龙志，李 洋，张 坚，赵明娟

（华东交通大学 机电工程学院 载运工具与装备教育部重点实验室，南昌 330013）

采用间接超声振动辅助铸造法制备Al-24%Si合金（质量分数），利用金相显微镜、电子万能试验机、磨损试验机、扫描电镜和显微硬度计分别研究超声波频率对合金的显微组织、抗压强度、磨损性能和显微硬度的影响。结果表明：施加20.4 kHz的超声处理对合金中初晶硅和共晶硅的细化作用最佳，初晶硅平均尺寸为100μm，共晶硅平均尺寸为40μm；随着超声频率的增大，合金抗压强度先增大后减小，磨损率先减小后增大；磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损；合金的显微硬度先增大后减小，与合金中硅相尺寸呈负相关关系。

Al-24%Si合金；显微组织；超声频率；抗压强度；磨损性能；显微硬度

过共晶铝硅合金密度低，热膨胀系数小并具有良好的力学性能，因此，被广泛应用于航空航天、汽车和电子行业，具有广阔的应用前景［1-3］。然而，普通铸造方法制备的过共晶铝硅合金中，初晶硅呈粗大的板条状，严重割裂基体，降低合金的力学性能，限制了其应用领域。因此，细化初晶硅具有重要的意义。

变质处理是细化初晶硅的常用方法，它主要是在合金熔体中添加变质剂，如赤磷和稀土。赤磷能够很好地细化初晶硅，使初晶硅的粒度变小，但是赤磷不能够细化共晶硅；……