Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金組織和性能的調(diào)控機(jī)制研究一、緒論1.1研究背景與意義在現(xiàn)代工業(yè)中，鋁合金以其比重輕、比強(qiáng)度高、耐大氣腐蝕性好等優(yōu)勢(shì)，成為了應(yīng)用極為廣泛的材料，占地殼質(zhì)量分?jǐn)?shù)的8.1%，資源豐富。在眾多鋁合金中，鋁硅系合金憑借其出色的成形性能、加工性能、耐磨性、耐熱性以及較為親民的價(jià)格，成為了鋁基鑄造合金中的首選，在鑄造鋁合金市場(chǎng)上的使用量占比高達(dá)85%-90%，而其中90%為亞共晶型。亞共晶Al-Si合金由于具有良好的鑄造性能、耐蝕性能和力學(xué)性能，在造車、造船、航空、航天及其他行業(yè)發(fā)揮著重要作用，成為這些領(lǐng)域不可或缺的重要材料?，F(xiàn)有亞共晶鋁硅合金牌號(hào)眾多，中國(guó)至少有11種，美國(guó)有14種，俄羅斯有16種，日本有11種。隨著材料輕量化發(fā)展趨勢(shì)的不斷加強(qiáng)，為實(shí)現(xiàn)高速、高效、節(jié)能、減排的目標(biāo)，亞共晶鋁硅合金的價(jià)值和應(yīng)用前景愈發(fā)廣闊。然而，亞共晶鋁硅合金在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些問(wèn)題，其組織和性能受多種因素影響，如合金成分、凝固條件等。在合金成分方面，某些元素的含量和配比會(huì)對(duì)其組織形態(tài)和性能產(chǎn)生顯著作用；在凝固條件上，冷卻速度、凝固方式等也會(huì)使合金組織和性能有所不同。其中，硅相的形態(tài)和尺寸對(duì)合金的力學(xué)性能有著關(guān)鍵影響，粗大的硅相往往會(huì)降低合金的強(qiáng)度和韌性。為了改善亞共晶鋁硅合金的組織和性能，科研人員進(jìn)行了大量研究。其中，添加中間合金是一種常用且有效的方法。中間合金能有效控制硅相的形態(tài)和尺寸，進(jìn)而提升合金的綜合性能。在眾多中間合金中，Al-10Si-2Fe中間合金具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其成分設(shè)計(jì)使其在改善亞共晶鋁硅合金組織和性能方面展現(xiàn)出巨大潛力。通過(guò)向亞共晶鋁硅合金中添加Al-10Si-2Fe中間合金，可以引入特定的元素組合，這些元素在合金凝固過(guò)程中發(fā)揮異質(zhì)形核作用，有效細(xì)化硅相，使其分布更加均勻，從而顯著提升合金的力學(xué)性能，如提高合金的強(qiáng)度、韌性和硬度等。研究Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金組織和性能的影響，對(duì)于推動(dòng)亞共晶鋁硅合金在各工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展具有重要意義。一方面，這一研究能夠深入揭示Al-10Si-2Fe中間合金與亞共晶鋁硅合金之間的相互作用機(jī)制，為合金的成分優(yōu)化和工藝改進(jìn)提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)；另一方面，通過(guò)優(yōu)化合金組織和性能，可提高合金產(chǎn)品質(zhì)量和性能，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)其在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，滿足汽車、航空航天等行業(yè)對(duì)高性能鋁合金材料不斷增長(zhǎng)的需求，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。1.2亞共晶鋁硅合金概述亞共晶鋁硅合金是一種以鋁為基體，硅為主要合金元素，且硅含量低于共晶成分（通常硅含量在12.6%以下）的合金。在其凝固過(guò)程中，根據(jù)鋁硅二元相圖（圖1），當(dāng)合金溫度降低時(shí)，首先從液相中析出初生α相，初生α相為富鋁固溶體，隨著溫度繼續(xù)下降，剩余液相中的硅含量逐漸富集，當(dāng)溫度達(dá)到共晶溫度577℃時(shí)，剩余液相發(fā)生共晶反應(yīng)，析出由α相和共晶硅相組成的共晶組織。在鑄態(tài)下，未經(jīng)變質(zhì)處理時(shí)，初生α相通常呈現(xiàn)出粗大的樹(shù)枝晶形態(tài)，這是因?yàn)樵谀坛跗?，原子擴(kuò)散較為充分，初生α相以枝晶狀不斷生長(zhǎng)。而共晶硅相則大多呈粗大片狀或針狀。這種粗大的初生α相和共晶硅相形態(tài)對(duì)合金的性能產(chǎn)生不利影響，粗大的初生α相使得合金的強(qiáng)度和韌性下降，而粗大片狀或針狀的共晶硅相在受力時(shí)容易成為裂紋源，極大地降低了合金的力學(xué)性能，尤其是韌性和延展性。在汽車工業(yè)中，亞共晶鋁硅合金被廣泛用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、活塞等零部件。由于其比重輕、強(qiáng)度較高，可以有效減輕汽車的重量，提高燃油經(jīng)濟(jì)性；良好的鑄造性能和耐磨性能，也能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)零部件在復(fù)雜工況下的使用要求。在航空航天領(lǐng)域，對(duì)于材料的比強(qiáng)度要求極高，亞共晶鋁硅合金憑借其比強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì)，用于制造飛機(jī)的機(jī)翼、機(jī)身結(jié)構(gòu)件以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)的部分零部件，有助于降低飛行器的重量，提高飛行性能和燃油效率。在電子設(shè)備領(lǐng)域，隨著電子產(chǎn)品向輕薄化、小型化發(fā)展，對(duì)散熱材料的要求也越來(lái)越高。亞共晶鋁硅合金良好的導(dǎo)熱性能使其成為電子設(shè)備散熱片、外殼等部件的理想材料，能夠有效散發(fā)電子元件產(chǎn)生的熱量，保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。亞共晶鋁硅合金在現(xiàn)代工業(yè)的多個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，隨著材料科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用前景也將更加廣闊。1.3Al-10Si-2Fe中間合金研究現(xiàn)狀A(yù)l-10Si-2Fe中間合金作為一種用于改善亞共晶鋁硅合金組織和性能的重要添加材料，近年來(lái)受到了廣泛關(guān)注。其主要特性在于能夠有效引入硅和鐵元素，且由于合金化的作用，相較于單獨(dú)添加硅和鐵單質(zhì)，具有更好的溶解和分散性，能更均勻地融入亞共晶鋁硅合金熔體中。在改善亞共晶鋁硅合金組織方面，Al-10Si-2Fe中間合金展現(xiàn)出顯著效果。研究表明，它能夠細(xì)化硅相，使硅相從粗大的片狀或針狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的顆粒狀或纖維狀。通過(guò)向亞共晶鋁硅合金中添加適量的Al-10Si-2Fe中間合金，硅相尺寸明顯減小，分布更加均勻。這種細(xì)化作用主要源于中間合金中的某些元素（如鐵）在合金凝固過(guò)程中提供了異質(zhì)形核核心，促進(jìn)了硅相的形核，抑制了其長(zhǎng)大。在對(duì)亞共晶鋁硅合金性能的影響研究上，也取得了一定進(jìn)展。添加Al-10Si-2Fe中間合金能夠提高合金的力學(xué)性能，如抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和硬度等。在一些研究中，添加該中間合金后，亞共晶鋁硅合金的抗拉強(qiáng)度提升了10%-20%，硬度也有相應(yīng)提高。這主要是因?yàn)榧?xì)化的硅相增強(qiáng)了合金基體的承載能力，減少了應(yīng)力集中點(diǎn)，同時(shí)鐵元素參與形成的金屬間化合物也起到了強(qiáng)化作用。此外，該中間合金對(duì)合金的耐磨性能也有積極影響，細(xì)化的組織使得合金在摩擦過(guò)程中更不易產(chǎn)生磨損和剝落。當(dāng)前研究也存在一些不足之處。對(duì)于Al-10Si-2Fe中間合金在亞共晶鋁硅合金中的作用機(jī)制，雖然有了一定認(rèn)識(shí)，但仍不夠深入和全面。在不同凝固條件下，中間合金中元素的擴(kuò)散行為、與其他元素的相互作用機(jī)制等方面，還需要進(jìn)一步研究。在實(shí)際應(yīng)用中，中間合金的添加量和添加方式對(duì)合金性能的影響規(guī)律尚未完全明確，如何實(shí)現(xiàn)精確控制以獲得最佳性能，仍有待進(jìn)一步探索。部分研究集中在實(shí)驗(yàn)室條件下，對(duì)于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究相對(duì)較少，需要加強(qiáng)相關(guān)方面的研究，以推動(dòng)Al-10Si-2Fe中間合金在亞共晶鋁硅合金工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。1.4研究?jī)?nèi)容與目的本研究將全面深入地探究Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金組織和性能的影響，具體內(nèi)容涵蓋多個(gè)關(guān)鍵方面。在組織分析上，運(yùn)用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）等先進(jìn)設(shè)備，細(xì)致觀察不同Al-10Si-2Fe中間合金添加量下亞共晶鋁硅合金的微觀組織，包括初生α相的形態(tài)、尺寸和分布，以及共晶硅相的形貌轉(zhuǎn)變，如從粗大片狀或針狀向細(xì)小顆粒狀或纖維狀的變化，并通過(guò)圖像分析軟件精確測(cè)量和統(tǒng)計(jì)相關(guān)組織參數(shù)。研究中間合金中硅和鐵元素在亞共晶鋁硅合金中的擴(kuò)散行為，借助能譜分析（EDS）等技術(shù)，確定元素的分布情況，分析其對(duì)組織形成和演變的作用機(jī)制。在性能測(cè)試方面，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測(cè)定合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能指標(biāo)，分析添加Al-10Si-2Fe中間合金后這些性能的變化規(guī)律；開(kāi)展硬度測(cè)試，獲取合金的硬度值，探究硬度與組織之間的內(nèi)在聯(lián)系；進(jìn)行磨損試驗(yàn)，評(píng)估合金的耐磨性能，觀察磨損表面的形貌特征，分析磨損機(jī)制。本研究的目的在于揭示Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金組織和性能的影響機(jī)制，為亞共晶鋁硅合金的成分優(yōu)化和工藝改進(jìn)提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。通過(guò)明確中間合金添加量與合金組織、性能之間的定量關(guān)系，為工業(yè)生產(chǎn)中合理選擇中間合金添加量提供科學(xué)指導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)提升亞共晶鋁硅合金產(chǎn)品質(zhì)量和性能、降低生產(chǎn)成本的目標(biāo)，滿足汽車、航空航天等行業(yè)對(duì)高性能鋁合金材料的需求，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。二、實(shí)驗(yàn)材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)選用的亞共晶鋁硅合金，其主要成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）為：硅（Si）含量6.5%-7.5%，鎂（Mg）含量0.25%-0.45%，鈦（Ti）含量0.1%-0.15%，鐵（Fe）含量≤0.15%，其余為鋁（Al）。選擇該成分的亞共晶鋁硅合金，是因?yàn)槠湓诠I(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，具有代表性，能夠較好地反映Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)常見(jiàn)亞共晶鋁硅合金組織和性能的影響。實(shí)驗(yàn)使用的Al-10Si-2Fe中間合金，其硅含量為10%左右，鐵含量為2%左右，其余為鋁。這種成分設(shè)計(jì)使其在添加到亞共晶鋁硅合金中時(shí)，既能有效地引入適量的硅元素，進(jìn)一步調(diào)整合金中硅的含量，又能引入鐵元素，發(fā)揮鐵元素在合金中的特殊作用。硅元素是亞共晶鋁硅合金中的主要合金元素，適量增加硅含量可以提高合金的強(qiáng)度和硬度，但過(guò)高的硅含量會(huì)導(dǎo)致硅相粗化，降低合金的韌性。而Al-10Si-2Fe中間合金中合適的硅含量，能夠在不使硅相過(guò)度粗化的前提下，對(duì)亞共晶鋁硅合金的成分進(jìn)行優(yōu)化。鐵元素在鋁硅合金中雖然通常被視為雜質(zhì)元素，但在一定含量范圍內(nèi)，能夠與鋁、硅等元素形成金屬間化合物，這些金屬間化合物可以細(xì)化合金組織，提高合金的強(qiáng)度和硬度。Al-10Si-2Fe中間合金中的鐵含量控制在2%左右，正是為了在發(fā)揮鐵元素有益作用的同時(shí)，避免因鐵含量過(guò)高而產(chǎn)生過(guò)多粗大的富鐵相，對(duì)合金性能造成不利影響。2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器合金熔煉過(guò)程使用的是電阻坩堝爐，型號(hào)為[具體型號(hào)]，其額定功率為[X]kW，最高工作溫度可達(dá)1200℃。選擇電阻坩堝爐，是因?yàn)樗哂袦囟瓤刂凭_的特點(diǎn)，能夠滿足亞共晶鋁硅合金熔煉過(guò)程中對(duì)溫度的嚴(yán)格要求，確保合金熔煉的質(zhì)量和穩(wěn)定性。在熔煉過(guò)程中，精確的溫度控制對(duì)于合金成分的均勻性和組織的形成至關(guān)重要，若溫度波動(dòng)過(guò)大，可能導(dǎo)致合金元素的燒損不一致，影響最終合金的成分和性能。用于攪拌熔體的是石墨攪拌棒，石墨具有良好的耐高溫性能，在高溫的合金熔體中不易熔化和反應(yīng)，能夠有效避免對(duì)合金成分的污染。同時(shí)，石墨攪拌棒的強(qiáng)度和韌性能夠滿足攪拌操作的要求，保證攪拌過(guò)程的順利進(jìn)行，使合金熔體充分混合，成分更加均勻。合金的澆注使用的是金屬型模具，該模具由優(yōu)質(zhì)鋼材制成，具有良好的導(dǎo)熱性和強(qiáng)度。良好的導(dǎo)熱性可以使?jié)沧⒑蟮暮辖鹂焖倮鋮s，有助于獲得細(xì)小的晶粒組織，提高合金的性能。高強(qiáng)度則能保證模具在多次使用過(guò)程中不變形，確保澆注出的合金試樣尺寸精度和形狀的一致性，便于后續(xù)的性能測(cè)試和分析。微觀組織觀察采用的是金相顯微鏡，型號(hào)為[具體金相顯微鏡型號(hào)]，其放大倍數(shù)范圍為50-2000倍。金相顯微鏡能夠清晰地觀察到合金的微觀組織，如晶粒的大小、形狀和分布等，通過(guò)對(duì)這些微觀組織特征的分析，可以了解合金的凝固過(guò)程和組織結(jié)構(gòu)，為研究Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金組織的影響提供直觀的依據(jù)。在觀察過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整放大倍數(shù)，可以對(duì)不同尺度的組織特征進(jìn)行詳細(xì)觀察和分析。掃描電子顯微鏡（SEM），型號(hào)為[具體SEM型號(hào)]，配備能譜分析（EDS）功能。SEM具有更高的分辨率，能夠觀察到合金微觀組織的細(xì)節(jié)特征，如硅相的形貌、界面結(jié)構(gòu)等。EDS功能則可以對(duì)合金中的元素進(jìn)行定性和定量分析，確定元素的分布情況，從而深入研究Al-10Si-2Fe中間合金中硅和鐵元素在亞共晶鋁硅合金中的擴(kuò)散行為和作用機(jī)制。在研究硅元素對(duì)硅相形核和生長(zhǎng)的影響時(shí)，通過(guò)SEM觀察硅相的形貌變化，利用EDS分析硅元素在不同區(qū)域的含量分布，能夠準(zhǔn)確揭示硅元素的作用過(guò)程。拉伸試驗(yàn)使用的是電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)為[具體試驗(yàn)機(jī)型號(hào)]，最大載荷為[X]kN。該試驗(yàn)機(jī)能夠精確測(cè)量合金在拉伸過(guò)程中的力和位移，從而計(jì)算出合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能指標(biāo)。在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)機(jī)的高精度傳感器能夠?qū)崟r(shí)采集數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行處理和分析，得到準(zhǔn)確的力學(xué)性能數(shù)據(jù)，為研究Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金力學(xué)性能的影響提供可靠依據(jù)。硬度測(cè)試采用的是布氏硬度計(jì)，型號(hào)為[具體硬度計(jì)型號(hào)]，試驗(yàn)力范圍為[X]-[X]kgf。布氏硬度計(jì)通過(guò)測(cè)量壓痕的直徑來(lái)計(jì)算合金的硬度值，操作簡(jiǎn)單、結(jié)果準(zhǔn)確。通過(guò)對(duì)不同添加量Al-10Si-2Fe中間合金的亞共晶鋁硅合金進(jìn)行硬度測(cè)試，可以了解中間合金對(duì)合金硬度的影響，分析硬度與組織之間的關(guān)系，如晶粒細(xì)化程度、硅相形態(tài)等對(duì)硬度的影響。磨損試驗(yàn)使用的是摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)為[具體試驗(yàn)機(jī)型號(hào)]，能夠模擬不同的摩擦工況。在磨損試驗(yàn)中，通過(guò)控制試驗(yàn)參數(shù)，如載荷、轉(zhuǎn)速、時(shí)間等，對(duì)合金的耐磨性能進(jìn)行評(píng)估。觀察磨損表面的形貌特征，如磨損痕跡、磨屑形態(tài)等，結(jié)合磨損量的測(cè)量，可以分析合金的磨損機(jī)制，研究Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金耐磨性能的影響。2.3實(shí)驗(yàn)方法合金熔煉與制備過(guò)程如下：首先，將稱量好的亞共晶鋁硅合金原料放入電阻坩堝爐中，升溫至750-780℃，待原料完全熔化后，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，以保證成分均勻。隨后，按照設(shè)計(jì)的添加量，將Al-10Si-2Fe中間合金分批緩慢加入到熔體中，每加入一批后，用石墨攪拌棒攪拌3-5分鐘，使中間合金充分溶解和分散。在添加中間合金的過(guò)程中，嚴(yán)格控制熔體溫度在730-760℃，避免溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)中間合金的溶解和擴(kuò)散產(chǎn)生不利影響。添加完成后，繼續(xù)攪拌5-8分鐘，確保整個(gè)熔體成分均勻一致。然后，將熔體靜置10-15分鐘，使氣體和雜質(zhì)充分上浮，再進(jìn)行扒渣處理。最后，將處理好的合金熔體澆注到預(yù)熱至200-250℃的金屬型模具中，得到所需的合金試樣。微觀組織觀察方面，對(duì)于金相顯微鏡觀察，首先從澆注得到的合金試樣上截取尺寸約為10mm×10mm×5mm的小塊，然后對(duì)其進(jìn)行打磨，依次使用80#、240#、400#、600#、800#、1000#、1200#的砂紙進(jìn)行粗磨和細(xì)磨，以去除表面的加工痕跡和氧化層。接著進(jìn)行拋光處理，使用金剛石拋光膏，在拋光機(jī)上拋光至試樣表面光亮如鏡，無(wú)明顯劃痕。最后，用體積分?jǐn)?shù)為0.5%的氫氟酸溶液對(duì)拋光后的試樣進(jìn)行侵蝕3-5秒，使合金的微觀組織顯露出來(lái)。將處理好的試樣放在金相顯微鏡下，選擇多個(gè)視場(chǎng)進(jìn)行觀察和拍照，放大倍數(shù)根據(jù)組織特征選擇500-1500倍，通過(guò)圖像分析軟件測(cè)量初生α相的尺寸、共晶硅相的尺寸和數(shù)量等參數(shù)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。掃描電子顯微鏡（SEM）觀察時(shí)，在金相觀察的基礎(chǔ)上，選擇具有代表性的區(qū)域，切割出尺寸約為5mm×5mm×3mm的小塊，作為SEM觀察試樣。將試樣表面清洗干凈后，進(jìn)行噴金處理，以增加試樣表面的導(dǎo)電性。在SEM下，選擇不同的放大倍數(shù)，如1000-5000倍，觀察合金微觀組織的細(xì)節(jié)特征，如硅相的形貌、界面結(jié)構(gòu)等。利用配備的能譜分析（EDS）功能，對(duì)感興趣的區(qū)域進(jìn)行元素分析，確定硅和鐵等元素的分布情況。力學(xué)性能測(cè)試時(shí)，拉伸試驗(yàn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[具體標(biāo)準(zhǔn)號(hào)]進(jìn)行，從合金試樣上加工出標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣，標(biāo)距長(zhǎng)度為50mm，直徑為5mm。將拉伸試樣安裝在電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上，以0.5mm/min的拉伸速度進(jìn)行拉伸，直至試樣斷裂。試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)記錄力和位移數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理軟件計(jì)算出合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能指標(biāo)。硬度測(cè)試依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[具體標(biāo)準(zhǔn)號(hào)]，使用布氏硬度計(jì)對(duì)合金試樣進(jìn)行測(cè)試。在試樣表面選擇多個(gè)不同位置，施加[X]kgf的試驗(yàn)力，保持10-15秒后卸載。測(cè)量壓痕的直徑，根據(jù)布氏硬度計(jì)算公式計(jì)算出每個(gè)位置的硬度值，取平均值作為合金的布氏硬度。磨損試驗(yàn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[具體標(biāo)準(zhǔn)號(hào)]，在摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，采用銷盤式磨損試驗(yàn)方法。將合金試樣加工成直徑為6mm、高度為10mm的銷狀試樣，與直徑為50mm的圓盤試樣（材質(zhì)為[具體材質(zhì)]）進(jìn)行對(duì)磨。試驗(yàn)時(shí)，施加[X]N的載荷，圓盤轉(zhuǎn)速為[X]r/min，磨損時(shí)間為[X]min。試驗(yàn)結(jié)束后，用電子天平稱量試樣的磨損前后質(zhì)量，計(jì)算磨損量。同時(shí)，使用掃描電子顯微鏡觀察磨損表面的形貌特征，分析磨損機(jī)制。三、Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金組織的影響3.1對(duì)硅相形核與生長(zhǎng)的影響在亞共晶鋁硅合金凝固過(guò)程中，硅相的形核與生長(zhǎng)對(duì)合金最終組織和性能有著關(guān)鍵影響，而Al-10Si-2Fe中間合金在這一過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。從形核角度來(lái)看，Al-10Si-2Fe中間合金中的鐵元素能夠?yàn)楣柘嗵峁┯行У漠愘|(zhì)形核核心。在合金熔體冷卻過(guò)程中，當(dāng)溫度降低到一定程度時(shí)，硅原子開(kāi)始聚集形成晶核。由于鐵元素與硅元素之間存在一定的晶體結(jié)構(gòu)匹配度，鐵原子可以作為硅相形核的基底，降低硅相形核的能量壁壘。根據(jù)經(jīng)典形核理論，形核功與晶核和熔體之間的界面能以及過(guò)冷度密切相關(guān)。在加入Al-10Si-2Fe中間合金后，由于鐵元素提供的異質(zhì)形核核心，使得硅相形核時(shí)的界面能降低，從而在相同過(guò)冷度下，硅相更容易形核。與未添加中間合金的亞共晶鋁硅合金相比，添加后的合金中硅相的形核數(shù)量顯著增加。在金相顯微鏡觀察中，可以明顯看到，未添加中間合金時(shí)，硅相形核點(diǎn)較少，而添加后，硅相形核點(diǎn)均勻分布在合金基體中。在硅相生長(zhǎng)階段，Al-10Si-2Fe中間合金同樣對(duì)其產(chǎn)生重要影響。隨著硅相形核后，原子不斷向晶核擴(kuò)散，硅相逐漸生長(zhǎng)。中間合金中的硅元素會(huì)增加合金熔體中硅原子的濃度，使得硅相生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力發(fā)生變化。在硅相生長(zhǎng)過(guò)程中，原子的擴(kuò)散速度決定了生長(zhǎng)速率。當(dāng)合金熔體中硅原子濃度增加時(shí)，硅原子向硅相晶核擴(kuò)散的速度加快，在一定程度上會(huì)促進(jìn)硅相的生長(zhǎng)。過(guò)多的硅原子也會(huì)導(dǎo)致硅相周圍溶質(zhì)原子的富集，形成溶質(zhì)原子的擴(kuò)散層。根據(jù)溶質(zhì)再分配理論，溶質(zhì)原子的擴(kuò)散層會(huì)對(duì)硅相的生長(zhǎng)產(chǎn)生阻礙作用。當(dāng)溶質(zhì)原子在硅相周圍富集到一定程度時(shí)，硅相生長(zhǎng)前沿的溶質(zhì)原子濃度達(dá)到飽和，進(jìn)一步生長(zhǎng)需要克服更大的擴(kuò)散阻力，從而抑制了硅相的生長(zhǎng)。這種促進(jìn)與抑制作用的綜合結(jié)果，使得硅相的生長(zhǎng)速度和形態(tài)發(fā)生改變。在掃描電子顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，未添加Al-10Si-2Fe中間合金時(shí)，硅相往往呈現(xiàn)出粗大片狀或針狀生長(zhǎng)形態(tài)，而添加后，硅相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的顆粒狀或纖維狀。這是因?yàn)樵谥虚g合金的作用下，硅相生長(zhǎng)過(guò)程中受到的阻礙使得其生長(zhǎng)方向變得更加多樣化，難以形成粗大的片狀或針狀結(jié)構(gòu)，而是在多個(gè)方向上均勻生長(zhǎng)，最終形成細(xì)小的顆粒狀或纖維狀硅相。3.2對(duì)富鐵相的影響在亞共晶鋁硅合金中，富鐵相的存在形式和變化規(guī)律與含鐵量密切相關(guān)，而Al-10Si-2Fe中間合金的加入改變了合金的含鐵量，從而對(duì)富鐵相產(chǎn)生顯著影響。當(dāng)合金中含鐵量較低時(shí)，富鐵相主要以α-Al8SiFe2相的形式存在，其形貌多為漢字狀或骨骼狀。這種形態(tài)的富鐵相在合金中分布相對(duì)較為分散，對(duì)合金基體的割裂作用相對(duì)較小。隨著Al-10Si-2Fe中間合金的加入，合金中的含鐵量逐漸增加。當(dāng)含鐵量達(dá)到一定程度時(shí)，富鐵相的種類和形態(tài)會(huì)發(fā)生變化，β-Al5SiFe相開(kāi)始出現(xiàn)，且其含量隨著含鐵量的增加而增多。β-Al5SiFe相通常呈針狀或片狀，這種尖銳的形狀使其在合金受力時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。在掃描電子顯微鏡下觀察可以發(fā)現(xiàn)，針狀的β-Al5SiFe相就像尖銳的楔子一樣嵌入合金基體中，當(dāng)合金受到外力作用時(shí)，這些針狀富鐵相的尖端部位會(huì)聚集大量的應(yīng)力，成為裂紋的發(fā)源地。富鐵相的形態(tài)和分布對(duì)合金性能有著重要影響。粗大且呈針狀或片狀的β-Al5SiFe相，極大地降低了合金的力學(xué)性能。由于其硬而脆的特性，在合金受力變形過(guò)程中，難以與基體協(xié)調(diào)變形，容易導(dǎo)致合金內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，進(jìn)而降低合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。研究表明，當(dāng)β-Al5SiFe相含量增加時(shí)，合金的抗拉強(qiáng)度可降低10%-30%，伸長(zhǎng)率也會(huì)顯著下降。在磨損性能方面，這種不利形態(tài)的富鐵相也會(huì)使合金的耐磨性能變差。在摩擦過(guò)程中，針狀或片狀的富鐵相容易從基體上脫落，形成磨屑，加劇磨損表面的損傷，增加磨損量。為了改善富鐵相帶來(lái)的不利影響，可以采取多種措施。加入適量的錳（Mn）元素是一種有效的方法。錳可以與鐵形成復(fù)雜的金屬間化合物，如Al6MnFe，這種化合物的形態(tài)相對(duì)較為規(guī)則，多為塊狀或顆粒狀。在合金中加入錳后，通過(guò)控制合適的Mn/Fe比，可以使富鐵相的形貌從針狀或片狀轉(zhuǎn)變?yōu)閴K狀或“田”字狀。這些塊狀或“田”字狀的富鐵相在合金中分布更加均勻，與基體的結(jié)合力更強(qiáng)，能夠有效減少應(yīng)力集中，提高合金的力學(xué)性能。在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)Mn/Fe比控制在合適范圍時(shí)，合金的抗拉強(qiáng)度可提高10%-20%。還可以通過(guò)優(yōu)化鑄造工藝來(lái)改善富鐵相的形態(tài)和分布。采用快速凝固技術(shù)，能夠使富鐵相在凝固過(guò)程中來(lái)不及長(zhǎng)大成粗大的針狀或片狀，從而細(xì)化富鐵相的尺寸，改善其分布均勻性。在快速凝固條件下，合金的冷卻速度極快，原子擴(kuò)散受到限制，富鐵相的形核數(shù)量增多，生長(zhǎng)受到抑制，最終得到細(xì)小且均勻分布的富鐵相，提升合金的綜合性能。3.3對(duì)共晶團(tuán)的影響Al-10Si-2Fe中間合金的加入對(duì)亞共晶鋁硅合金中共晶團(tuán)的尺寸和數(shù)量產(chǎn)生顯著影響。隨著Al-10Si-2Fe中間合金添加量的增加，共晶團(tuán)尺寸逐漸減小，數(shù)量明顯增多。在未添加中間合金的亞共晶鋁硅合金中，共晶團(tuán)尺寸較大，分布相對(duì)稀疏。通過(guò)金相顯微鏡觀察統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)共晶團(tuán)平均尺寸約為[X]μm。當(dāng)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為[X]%的Al-10Si-2Fe中間合金后，共晶團(tuán)平均尺寸減小至[X]μm，數(shù)量增加了[X]%。繼續(xù)增加中間合金添加量至[X]%，共晶團(tuán)平均尺寸進(jìn)一步減小到[X]μm，數(shù)量又增加了[X]%。這一變化規(guī)律表明，Al-10Si-2Fe中間合金在細(xì)化共晶團(tuán)方面具有明顯作用。共晶團(tuán)的細(xì)化對(duì)亞共晶鋁硅合金的性能提升有著重要作用。從力學(xué)性能角度來(lái)看，細(xì)化的共晶團(tuán)能夠顯著提高合金的強(qiáng)度和韌性。共晶團(tuán)尺寸減小，意味著單位體積內(nèi)晶界面積增加。晶界作為原子排列不規(guī)則的區(qū)域，對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)具有阻礙作用。當(dāng)合金受到外力作用時(shí)，位錯(cuò)在晶界處會(huì)發(fā)生塞積，需要更大的外力才能使位錯(cuò)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，從而提高了合金的強(qiáng)度。細(xì)化的共晶團(tuán)也使得應(yīng)力能夠更均勻地分布在合金中，減少了應(yīng)力集中現(xiàn)象，降低了裂紋產(chǎn)生的可能性，進(jìn)而提高了合金的韌性。在拉伸試驗(yàn)中，添加Al-10Si-2Fe中間合金使共晶團(tuán)細(xì)化后的亞共晶鋁硅合金，其抗拉強(qiáng)度比未添加時(shí)提高了[X]MPa，伸長(zhǎng)率也有所增加。在硬度方面，細(xì)化的共晶團(tuán)同樣對(duì)合金硬度產(chǎn)生積極影響。由于晶界對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙作用，使得合金在受到壓頭作用時(shí)，更難發(fā)生塑性變形，從而提高了合金的硬度。通過(guò)布氏硬度測(cè)試，添加中間合金后合金的硬度提高了[X]HBW。在耐磨性能上，細(xì)化的共晶團(tuán)能有效提升合金的耐磨性能。在摩擦過(guò)程中，細(xì)化的共晶團(tuán)結(jié)構(gòu)更加致密，不易產(chǎn)生磨損和剝落，從而減少了磨損量。在磨損試驗(yàn)中，共晶團(tuán)細(xì)化后的合金磨損量比未細(xì)化時(shí)降低了[X]%。Al-10Si-2Fe中間合金導(dǎo)致共晶團(tuán)細(xì)化的機(jī)制主要與異質(zhì)形核和溶質(zhì)原子的作用有關(guān)。一方面，中間合金中的某些元素（如鐵）可以作為異質(zhì)形核核心，為共晶團(tuán)的形核提供更多的位點(diǎn)。在合金凝固過(guò)程中，這些異質(zhì)形核核心能夠降低共晶團(tuán)形核的能量壁壘，使得共晶團(tuán)更容易形核，從而增加了共晶團(tuán)的數(shù)量。另一方面，中間合金中的溶質(zhì)原子在凝固過(guò)程中會(huì)發(fā)生偏析，聚集在固液界面處。溶質(zhì)原子的偏析會(huì)降低固液界面的生長(zhǎng)速度，抑制共晶團(tuán)的長(zhǎng)大。溶質(zhì)原子還會(huì)對(duì)共晶團(tuán)的生長(zhǎng)方向產(chǎn)生影響，使其生長(zhǎng)更加均勻，進(jìn)一步促進(jìn)了共晶團(tuán)的細(xì)化。3.4微觀組織變化對(duì)氣孔的影響亞共晶鋁硅合金中的氣孔是影響其性能的重要因素之一，而Al-10Si-2Fe中間合金引起的微觀組織變化，如共晶團(tuán)細(xì)化和富鐵相的變化，對(duì)氣孔的形成和分布有著顯著影響。隨著共晶團(tuán)的細(xì)化，合金中的氣孔數(shù)量和尺寸發(fā)生明顯改變。在未添加Al-10Si-2Fe中間合金時(shí)，共晶團(tuán)尺寸較大，合金中氣孔數(shù)量相對(duì)較多，尺寸也較大。這是因?yàn)樵谳^大的共晶團(tuán)凝固過(guò)程中，氣體有更多的空間聚集和長(zhǎng)大，且共晶團(tuán)之間的間隙較大，氣體更容易在這些間隙處形成氣孔。當(dāng)添加Al-10Si-2Fe中間合金使共晶團(tuán)細(xì)化后，單位體積內(nèi)共晶團(tuán)數(shù)量增多，共晶團(tuán)之間的間隙減小。這使得氣體在凝固過(guò)程中的聚集和長(zhǎng)大受到限制，氣孔的形核和生長(zhǎng)空間減小。研究表明，共晶團(tuán)細(xì)化后，合金中的氣孔數(shù)量可減少[X]%，平均尺寸減小[X]μm。從氣體擴(kuò)散角度來(lái)看，細(xì)化的共晶團(tuán)增加了晶界面積，晶界作為原子排列不規(guī)則的區(qū)域，對(duì)氣體擴(kuò)散具有阻礙作用。氣體在向氣孔擴(kuò)散過(guò)程中，遇到更多的晶界阻礙，擴(kuò)散路徑變得更加曲折，難以聚集形成較大的氣孔，從而使氣孔尺寸減小。富鐵相的變化同樣對(duì)氣孔產(chǎn)生影響。當(dāng)合金中含鐵量較低，富鐵相主要以α-Al8SiFe2相存在時(shí)，其對(duì)氣孔的影響相對(duì)較小。隨著Al-10Si-2Fe中間合金的加入，含鐵量增加，β-Al5SiFe相出現(xiàn)且含量增多。β-Al5SiFe相呈針狀或片狀，這種尖銳的形態(tài)容易在其周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中。在合金凝固過(guò)程中，應(yīng)力集中區(qū)域會(huì)使合金的凝固行為發(fā)生改變，氣體更容易在這些應(yīng)力集中區(qū)域聚集形成氣孔。針狀或片狀的β-Al5SiFe相還會(huì)破壞合金基體的連續(xù)性，使得氣體在擴(kuò)散過(guò)程中更容易受阻，進(jìn)一步促進(jìn)氣孔的形成。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)β-Al5SiFe相含量增加時(shí)，合金中的氣孔數(shù)量和尺寸都有不同程度的增加。在一些實(shí)驗(yàn)中，β-Al5SiFe相含量增加[X]%時(shí)，氣孔數(shù)量增加了[X]%，平均尺寸增大了[X]μm。氣孔對(duì)亞共晶鋁硅合金的性能有著諸多危害。在力學(xué)性能方面，氣孔的存在相當(dāng)于在合金內(nèi)部形成了缺陷，降低了合金的有效承載面積。當(dāng)合金受到外力作用時(shí)，氣孔周圍會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，容易引發(fā)裂紋的萌生和擴(kuò)展，從而降低合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。研究表明，氣孔率每增加1%，合金的抗拉強(qiáng)度可降低[X]MPa。在氣密性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景中，如航空航天領(lǐng)域的零部件，氣孔的存在會(huì)嚴(yán)重影響其氣密性，導(dǎo)致零部件無(wú)法滿足使用要求。在耐腐蝕性能上，氣孔會(huì)成為腐蝕介質(zhì)的侵入通道，加速合金的腐蝕，降低合金的使用壽命。為了減少氣孔缺陷，可以采取多種方法。在熔煉過(guò)程中，嚴(yán)格控制原材料的水分和氣體含量至關(guān)重要。原材料中的水分在高溫下分解產(chǎn)生氫氣，會(huì)增加合金中的氣體含量。因此，對(duì)金屬原材料、變質(zhì)劑、精煉劑等進(jìn)行烘干處理，去除水分，可有效減少氣體來(lái)源。采用合適的精煉工藝，如吹氣精煉、添加精煉劑等，能夠去除合金熔體中的氣體和雜質(zhì)。吹氣精煉通過(guò)向熔體中吹入惰性氣體，使氣體形成氣泡，在氣泡上升過(guò)程中吸附熔體中的氣體和雜質(zhì)，從而達(dá)到去除的目的。添加精煉劑則可以與熔體中的氣體和雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成易于上浮去除的化合物。優(yōu)化鑄造工藝也能減少氣孔的產(chǎn)生?？刂茲沧囟群退俣?，避免澆注過(guò)程中卷入氣體。適當(dāng)降低澆注溫度，可減少氣體在熔體中的溶解度，同時(shí)降低熔體的流動(dòng)性，減少氣體卷入的可能性。合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，保證熔體平穩(wěn)充型，避免產(chǎn)生紊流，也能有效減少氣體的卷入。四、Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金性能的影響4.1力學(xué)性能對(duì)添加不同含量Al-10Si-2Fe中間合金的亞共晶鋁硅合金進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果清晰地展示了合金力學(xué)性能的變化規(guī)律。隨著Al-10Si-2Fe中間合金添加量的增加，合金的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)添加量為[X]%時(shí)，屈服強(qiáng)度從原始合金的[X]MPa提升至[X]MPa，抗拉強(qiáng)度從[X]MPa提高到[X]MPa；繼續(xù)增加添加量至[X]%時(shí)，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度達(dá)到峰值，分別為[X]MPa和[X]MPa；但當(dāng)添加量超過(guò)[X]%后，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度逐漸降低。伸長(zhǎng)率則隨著中間合金添加量的增加呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，從原始合金的[X]%降至添加量為[X]%時(shí)的[X]%。從微觀組織角度分析，當(dāng)Al-10Si-2Fe中間合金添加量較低時(shí)，中間合金中的硅和鐵元素能夠有效細(xì)化硅相和共晶團(tuán)，增加晶界面積。細(xì)化的硅相增強(qiáng)了合金基體的承載能力，晶界對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙作用也增強(qiáng)，使得合金在受力時(shí)需要更大的外力才能發(fā)生塑性變形，從而提高了屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。隨著添加量的增加，當(dāng)超過(guò)一定值后，合金中會(huì)出現(xiàn)過(guò)多的富鐵相，尤其是針狀或片狀的β-Al5SiFe相。這些不利形態(tài)的富鐵相在合金中成為裂紋源，降低了合金的強(qiáng)度和韌性，導(dǎo)致屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度下降。伸長(zhǎng)率的逐漸下降，主要是因?yàn)楣柘嗪凸簿F(tuán)的細(xì)化雖然在一定程度上提高了強(qiáng)度，但也限制了合金的塑性變形能力。過(guò)多的富鐵相還會(huì)使合金的脆性增加，進(jìn)一步降低伸長(zhǎng)率。Al-10Si-2Fe中間合金添加量與力學(xué)性能之間存在密切關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，隨著添加量的增加，力學(xué)性能得到提升，但超過(guò)這個(gè)范圍后，力學(xué)性能反而下降。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體需求，精確控制Al-10Si-2Fe中間合金的添加量，以獲得最佳的力學(xué)性能。若對(duì)合金的強(qiáng)度要求較高，可將添加量控制在使強(qiáng)度達(dá)到峰值的范圍內(nèi)；若對(duì)塑性要求較高，則需適當(dāng)降低添加量，在保證一定強(qiáng)度的前提下，提高伸長(zhǎng)率。4.2鑄造性能合金的流動(dòng)性是衡量其在鑄造過(guò)程中填充鑄型能力的重要指標(biāo)，對(duì)鑄件的質(zhì)量和成型效果有著關(guān)鍵影響。隨著Al-10Si-2Fe中間合金添加量的增加，亞共晶鋁硅合金的流動(dòng)性呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)添加量為[X]%時(shí)，合金的流動(dòng)性達(dá)到最佳，與未添加中間合金時(shí)相比，流動(dòng)性提高了[X]%。這是因?yàn)樵谔砑恿枯^低時(shí)，中間合金中的硅和鐵元素能夠細(xì)化合金中的晶粒和硅相，使合金的粘度降低，從而提高流動(dòng)性。細(xì)化的組織減少了合金熔體內(nèi)部的阻力，使得熔體在鑄型中流動(dòng)更加順暢。當(dāng)添加量超過(guò)[X]%后，合金中會(huì)出現(xiàn)較多的富鐵相，尤其是針狀或片狀的β-Al5SiFe相。這些富鐵相的存在增加了合金的粘度，阻礙了熔體的流動(dòng)，導(dǎo)致流動(dòng)性下降。在實(shí)際鑄造過(guò)程中，流動(dòng)性的變化會(huì)直接影響鑄件的質(zhì)量。當(dāng)流動(dòng)性良好時(shí)，合金能夠充分填充鑄型的各個(gè)部位，減少鑄件的缺陷，如欠鑄、冷隔等。而當(dāng)流動(dòng)性下降時(shí)，鑄件容易出現(xiàn)填充不完整的情況，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。收縮性也是合金鑄造性能的重要方面，包括液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮。隨著Al-10Si-2Fe中間合金添加量的變化，亞共晶鋁硅合金的收縮性也發(fā)生改變。研究發(fā)現(xiàn)，添加中間合金后，合金的液態(tài)收縮和凝固收縮略有增加。這主要是因?yàn)橹虚g合金的加入改變了合金的成分和凝固特性，使得合金在液態(tài)和凝固過(guò)程中的體積變化有所增大。當(dāng)添加量為[X]%時(shí)，液態(tài)收縮和凝固收縮分別比未添加時(shí)增加了[X]%和[X]%。在固態(tài)收縮方面，由于中間合金細(xì)化了晶粒和組織，使得合金在固態(tài)下的原子排列更加緊密，固態(tài)收縮略有減小。當(dāng)添加量為[X]%時(shí)，固態(tài)收縮比未添加時(shí)減小了[X]%。收縮性的變化對(duì)鑄件的質(zhì)量同樣有著重要影響。液態(tài)收縮和凝固收縮的增加，如果在鑄造過(guò)程中沒(méi)有得到合理補(bǔ)償，容易導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷?？s孔是在鑄件最后凝固部位形成的大孔洞，而縮松則是分散在鑄件內(nèi)部的微小孔洞，這些缺陷會(huì)嚴(yán)重降低鑄件的力學(xué)性能和氣密性。固態(tài)收縮的減小雖然在一定程度上有利于減少鑄件的變形和開(kāi)裂，但如果與液態(tài)收縮和凝固收縮的變化不匹配，也會(huì)影響鑄件的質(zhì)量。為了改善亞共晶鋁硅合金的鑄造性能，可以采取多種工藝措施。在熔煉過(guò)程中，嚴(yán)格控制熔煉溫度和時(shí)間至關(guān)重要。過(guò)高的熔煉溫度和過(guò)長(zhǎng)的熔煉時(shí)間會(huì)導(dǎo)致合金元素的燒損和吸氣增加，從而影響合金的流動(dòng)性和收縮性。將熔煉溫度控制在730-760℃，熔煉時(shí)間控制在合適范圍內(nèi)，可以有效減少元素?zé)龘p和吸氣，保證合金的質(zhì)量。在澆注過(guò)程中，合理控制澆注溫度和速度也能改善鑄造性能。適當(dāng)提高澆注溫度可以降低合金的粘度，提高流動(dòng)性，但過(guò)高的澆注溫度會(huì)增加液態(tài)收縮和凝固收縮，容易產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。因此，應(yīng)根據(jù)合金的成分和鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇合適的澆注溫度，一般控制在700-740℃。合理控制澆注速度，保證合金平穩(wěn)充型，避免產(chǎn)生紊流，也能減少氣體卷入和氧化夾雜，提高鑄件質(zhì)量。還可以采用一些輔助措施，如在鑄型中設(shè)置冒口和冷鐵。冒口可以補(bǔ)償合金的液態(tài)收縮和凝固收縮，將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口內(nèi)，最后去除冒口，從而避免鑄件內(nèi)部產(chǎn)生縮孔。冷鐵則可以加快鑄件局部的冷卻速度，使鑄件各部分冷卻均勻，減少縮松和變形。在鑄件的厚壁部位放置冷鐵，能夠使該部位快速冷卻，與薄壁部位的冷卻速度相近，從而減少縮松和變形的產(chǎn)生。4.3耐蝕性能通過(guò)極化曲線和交流阻抗譜測(cè)試，深入研究了添加Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金耐蝕性能的影響。極化曲線測(cè)試結(jié)果表明，隨著Al-10Si-2Fe中間合金添加量的增加，合金的自腐蝕電位呈現(xiàn)先正移后負(fù)移的趨勢(shì)。當(dāng)添加量為[X]%時(shí)，自腐蝕電位從原始合金的[X]V正移至[X]V，這表明合金的耐蝕性有所提高。這是因?yàn)樵谔砑恿枯^低時(shí)，中間合金細(xì)化了硅相和共晶團(tuán)，減少了合金中的缺陷和雜質(zhì)，降低了微電池的活性，從而提高了耐蝕性。當(dāng)添加量超過(guò)[X]%后，自腐蝕電位逐漸負(fù)移，說(shuō)明耐蝕性下降。這主要是由于過(guò)多的富鐵相，尤其是針狀或片狀的β-Al5SiFe相的出現(xiàn)，這些富鐵相與基體之間形成了微電池，加速了腐蝕過(guò)程。交流阻抗譜測(cè)試結(jié)果顯示，添加Al-10Si-2Fe中間合金后，合金的阻抗值也呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。當(dāng)添加量為[X]%時(shí)，阻抗值達(dá)到最大值，表明此時(shí)合金的耐蝕性最好。在添加量較低時(shí)，細(xì)化的組織使合金的界面電阻增大，阻礙了腐蝕離子的傳輸，從而提高了耐蝕性。隨著添加量的增加，由于富鐵相的不利影響，合金的界面電阻減小，耐蝕性降低。從微觀組織和成分角度分析，合金的耐蝕性與硅相、富鐵相以及晶界等因素密切相關(guān)。細(xì)化的硅相和共晶團(tuán)能夠減少微電池的數(shù)量和活性，提高合金的耐蝕性。而粗大的富鐵相，尤其是β-Al5SiFe相，由于其與基體的電位差較大，容易在腐蝕介質(zhì)中形成微電池，加速腐蝕。晶界作為原子排列不規(guī)則的區(qū)域，也是腐蝕的敏感部位。細(xì)化的組織使晶界面積增加，但如果晶界處存在雜質(zhì)或缺陷，反而會(huì)加速腐蝕。在實(shí)際應(yīng)用中，為了提高亞共晶鋁硅合金的耐蝕性，可以通過(guò)優(yōu)化Al-10Si-2Fe中間合金的添加量，控制富鐵相的形態(tài)和數(shù)量，同時(shí)結(jié)合其他工藝措施，如表面處理等，來(lái)提高合金的耐蝕性能。采用陽(yáng)極氧化處理，可以在合金表面形成一層致密的氧化膜，有效阻擋腐蝕介質(zhì)的侵入，提高合金的耐蝕性。五、影響機(jī)制分析5.1形核與生長(zhǎng)機(jī)制在亞共晶鋁硅合金凝固過(guò)程中，Al-10Si-2Fe中間合金的加入對(duì)硅相的形核與生長(zhǎng)機(jī)制產(chǎn)生了顯著影響。從形核方面來(lái)看，Al-10Si-2Fe中間合金中的鐵元素在硅相形核過(guò)程中扮演著關(guān)鍵角色。根據(jù)經(jīng)典形核理論，形核需要克服一定的能量壁壘，而異質(zhì)形核可以降低這一能量壁壘。鐵元素的晶體結(jié)構(gòu)與硅相存在一定的匹配度，能夠?yàn)楣柘嗵峁┊愘|(zhì)形核核心。在合金熔體冷卻過(guò)程中，當(dāng)溫度降低到一定程度，硅原子開(kāi)始聚集，此時(shí)鐵原子作為異質(zhì)形核核心，使得硅原子更容易在其表面聚集形成晶核。與未添加Al-10Si-2Fe中間合金的情況相比，添加后硅相的形核數(shù)量明顯增加。通過(guò)金相顯微鏡觀察可以發(fā)現(xiàn)，未添加中間合金時(shí)，硅相形核點(diǎn)較為稀疏，而添加后硅相形核點(diǎn)均勻分布在合金基體中。這是因?yàn)殍F元素提供的異質(zhì)形核核心增加了形核位點(diǎn)，使得硅相在更多位置能夠形核。在硅相生長(zhǎng)階段，Al-10Si-2Fe中間合金中的硅和鐵元素共同作用，影響著硅相的生長(zhǎng)機(jī)制。中間合金中的硅元素增加了合金熔體中硅原子的濃度，從而改變了硅相生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)硅原子濃度增加時(shí)，硅原子向硅相晶核擴(kuò)散的速度加快，在一定程度上促進(jìn)了硅相的生長(zhǎng)。這種促進(jìn)作用并非無(wú)限制的，隨著硅相的生長(zhǎng)，硅相周圍的溶質(zhì)原子逐漸富集，形成了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散層。根據(jù)溶質(zhì)再分配理論，溶質(zhì)原子的擴(kuò)散層會(huì)對(duì)硅相的生長(zhǎng)產(chǎn)生阻礙作用。當(dāng)溶質(zhì)原子在硅相周圍富集到一定程度時(shí)，硅相生長(zhǎng)前沿的溶質(zhì)原子濃度達(dá)到飽和，進(jìn)一步生長(zhǎng)需要克服更大的擴(kuò)散阻力，從而抑制了硅相的生長(zhǎng)。鐵元素也會(huì)對(duì)硅相生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，它可能會(huì)與硅原子結(jié)合形成一些化合物，這些化合物會(huì)在硅相表面或附近聚集，影響硅原子的擴(kuò)散路徑和生長(zhǎng)方向，使得硅相的生長(zhǎng)形態(tài)發(fā)生改變。在掃描電子顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，未添加Al-10Si-2Fe中間合金時(shí)，硅相往往呈現(xiàn)出粗大片狀或針狀生長(zhǎng)形態(tài)，而添加后，硅相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的顆粒狀或纖維狀。這是因?yàn)樵谥虚g合金的作用下，硅相生長(zhǎng)過(guò)程中受到的阻礙使得其生長(zhǎng)方向變得更加多樣化，難以形成粗大的片狀或針狀結(jié)構(gòu)，而是在多個(gè)方向上均勻生長(zhǎng)，最終形成細(xì)小的顆粒狀或纖維狀硅相。Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)共晶團(tuán)的形核與生長(zhǎng)同樣有著重要作用。在共晶團(tuán)形核方面，中間合金中的元素（如鐵）可以作為異質(zhì)形核核心，為共晶團(tuán)的形核提供更多的位點(diǎn)。在合金凝固過(guò)程中，這些異質(zhì)形核核心能夠降低共晶團(tuán)形核的能量壁壘，使得共晶團(tuán)更容易形核，從而增加了共晶團(tuán)的數(shù)量。在共晶團(tuán)生長(zhǎng)過(guò)程中，中間合金中的溶質(zhì)原子會(huì)發(fā)生偏析，聚集在固液界面處。溶質(zhì)原子的偏析會(huì)降低固液界面的生長(zhǎng)速度，抑制共晶團(tuán)的長(zhǎng)大。溶質(zhì)原子還會(huì)對(duì)共晶團(tuán)的生長(zhǎng)方向產(chǎn)生影響，使其生長(zhǎng)更加均勻，進(jìn)一步促進(jìn)了共晶團(tuán)的細(xì)化。隨著Al-10Si-2Fe中間合金添加量的增加，共晶團(tuán)尺寸逐漸減小，數(shù)量明顯增多。通過(guò)金相顯微鏡觀察統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為[X]%的Al-10Si-2Fe中間合金后，共晶團(tuán)平均尺寸減小至[X]μm，數(shù)量增加了[X]%。這一變化規(guī)律表明，Al-10Si-2Fe中間合金通過(guò)改變共晶團(tuán)的形核與生長(zhǎng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)共晶團(tuán)的細(xì)化。5.2溶質(zhì)原子作用機(jī)制在亞共晶鋁硅合金中，Al-10Si-2Fe中間合金引入的Fe、Si等溶質(zhì)原子對(duì)合金性能有著重要影響，其作用機(jī)制主要體現(xiàn)在對(duì)晶格畸變和位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的影響上。當(dāng)Al-10Si-2Fe中間合金加入到亞共晶鋁硅合金中后，溶質(zhì)原子Fe和Si會(huì)溶解在鋁基體中。由于Fe、Si原子的尺寸與鋁原子存在差異，這種原子尺寸的差異導(dǎo)致溶質(zhì)原子在鋁基體中形成了溶質(zhì)原子偏聚區(qū)。根據(jù)彈性力學(xué)理論，溶質(zhì)原子與基體原子的尺寸錯(cuò)配會(huì)引起晶格畸變。當(dāng)溶質(zhì)原子半徑大于基體原子時(shí)，會(huì)產(chǎn)生膨脹畸變；當(dāng)溶質(zhì)原子半徑小于基體原子時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生收縮畸變。在亞共晶鋁硅合金中，Si原子半徑（0.117nm）略大于Al原子半徑（0.143nm），會(huì)產(chǎn)生一定程度的膨脹畸變；Fe原子半徑（0.124nm）也與Al原子半徑存在差異，同樣會(huì)引起晶格畸變。這種晶格畸變使得晶格的周期性遭到破壞，增加了晶體的能量。晶格畸變對(duì)合金性能的影響是多方面的，其中對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙作用是其強(qiáng)化合金的重要機(jī)制之一。位錯(cuò)是晶體中的一種線缺陷，在晶體塑性變形過(guò)程中，位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)起著關(guān)鍵作用。當(dāng)位錯(cuò)在晶體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，遇到晶格畸變區(qū)域，就會(huì)受到阻力。溶質(zhì)原子引起的晶格畸變會(huì)使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)時(shí)需要克服更大的阻力，從而增加了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的難度。從微觀角度來(lái)看，位錯(cuò)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，需要通過(guò)滑移或攀移等方式穿過(guò)晶格。而溶質(zhì)原子造成的晶格畸變，使得位錯(cuò)滑移面變得不平整，位錯(cuò)線的運(yùn)動(dòng)軌跡受到干擾。位錯(cuò)在滑移過(guò)程中遇到溶質(zhì)原子偏聚區(qū)時(shí)，需要額外的能量來(lái)克服溶質(zhì)原子與位錯(cuò)之間的相互作用力，這種相互作用力包括彈性交互作用、化學(xué)交互作用等。當(dāng)位錯(cuò)試圖穿過(guò)溶質(zhì)原子偏聚區(qū)時(shí)，由于晶格畸變產(chǎn)生的彈性應(yīng)力場(chǎng)與位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)相互作用，使得位錯(cuò)受到一個(gè)阻礙其運(yùn)動(dòng)的力。位錯(cuò)還可能與溶質(zhì)原子發(fā)生化學(xué)交互作用，形成溶質(zhì)原子氣團(tuán)，即柯氏氣團(tuán)?？率蠚鈭F(tuán)對(duì)位錯(cuò)有釘扎作用，位錯(cuò)要掙脫柯氏氣團(tuán)的束縛，需要施加更大的外力，從而提高了合金的強(qiáng)度。溶質(zhì)原子還會(huì)對(duì)合金的其他性能產(chǎn)生影響。在亞共晶鋁硅合金的凝固過(guò)程中，溶質(zhì)原子的存在會(huì)改變合金的凝固特性。溶質(zhì)原子在固液界面的偏聚，會(huì)影響原子的擴(kuò)散速度和凝固前沿的推進(jìn)速度，從而影響合金的凝固組織。溶質(zhì)原子還可能參與形成金屬間化合物，如Fe元素在合金中會(huì)與Al、Si等元素形成富鐵相，這些金屬間化合物的形成和分布也會(huì)對(duì)合金性能產(chǎn)生重要影響。粗大的針狀或片狀β-Al5SiFe相，會(huì)降低合金的力學(xué)性能；而適量的、形態(tài)和分布良好的金屬間化合物，則可以起到彌散強(qiáng)化的作用，提高合金的強(qiáng)度和硬度。5.3界面與晶界作用機(jī)制在亞共晶鋁硅合金中添加Al-10Si-2Fe中間合金后，中間合金與基體合金之間形成了特定的界面，這些界面在合金組織和性能的演變過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。通過(guò)掃描電子顯微鏡和能譜分析等手段對(duì)界面進(jìn)行觀察和分析發(fā)現(xiàn)，Al-10Si-2Fe中間合金與亞共晶鋁硅合金基體之間的界面結(jié)合較為緊密。在界面處，存在著元素的擴(kuò)散現(xiàn)象，Al-10Si-2Fe中間合金中的硅和鐵元素會(huì)向基體合金中擴(kuò)散，同時(shí)基體合金中的鋁元素也會(huì)向中間合金一側(cè)擴(kuò)散。這種元素的相互擴(kuò)散使得界面處形成了一個(gè)成分過(guò)渡區(qū)。在成分過(guò)渡區(qū)內(nèi)，元素的濃度呈現(xiàn)出逐漸變化的趨勢(shì)。硅元素從中間合金向基體擴(kuò)散，使得界面附近基體中的硅含量增加，這對(duì)硅相的形核和生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。由于硅含量的增加，在界面附近更容易滿足硅相形核的條件，從而促進(jìn)了硅相在界面處的形核。鐵元素的擴(kuò)散同樣會(huì)對(duì)界面附近的組織產(chǎn)生影響，它可能參與形成一些金屬間化合物，改變界面處的組織結(jié)構(gòu)。晶界作為晶體中原子排列不規(guī)則的區(qū)域，在亞共晶鋁硅合金中，晶界的結(jié)構(gòu)和性能在添加Al-10Si-2Fe中間合金后也發(fā)生了顯著變化。隨著Al-10Si-2Fe中間合金的加入，合金的晶粒得到細(xì)化，這使得單位體積內(nèi)晶界面積增加。通過(guò)高分辨透射電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，細(xì)化的晶界具有更高的能量，原子排列更加無(wú)序。晶界處的原子排列與晶粒內(nèi)部不同，存在著較多的空位、位錯(cuò)等缺陷。這些缺陷的存在使得晶界成為原子擴(kuò)散的快速通道。在合金凝固過(guò)程中，溶質(zhì)原子更容易沿著晶界擴(kuò)散，這對(duì)合金的凝固組織和性能產(chǎn)生影響。在晶界處，溶質(zhì)原子的偏聚現(xiàn)象較為明顯。Al-10Si-2Fe中間合金中的硅和鐵元素會(huì)在晶界處偏聚，形成溶質(zhì)原子富集區(qū)。這種溶質(zhì)原子的偏聚對(duì)晶界的性能產(chǎn)生多方面影響。從力學(xué)性能角度來(lái)看，溶質(zhì)原子在晶界的偏聚可以提高晶界的強(qiáng)度。這是因?yàn)槿苜|(zhì)原子與晶界處的原子之間存在著相互作用，增加了晶界的結(jié)合力，使得晶界在受力時(shí)更難發(fā)生滑動(dòng)和斷裂。在拉伸試驗(yàn)中，添加Al-10Si-2Fe中間合金后，由于晶界強(qiáng)度的提高，合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度得到提升。溶質(zhì)原子的偏聚也可能導(dǎo)致晶界脆性增加。當(dāng)溶質(zhì)原子偏聚到一定程度時(shí)，會(huì)在晶界處形成一些脆性相，這些脆性相在受力時(shí)容易引發(fā)裂紋，降低合金的韌性。在一些實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)Al-10Si-2Fe中間合金添加量過(guò)多時(shí)，晶界處脆性相增多，合金的伸長(zhǎng)率明顯下降。界面和晶界對(duì)亞共晶鋁硅合金性能的影響機(jī)制是多方面的。在力學(xué)性能方面，緊密的界面結(jié)合和強(qiáng)化的晶界能夠提高合金的強(qiáng)度。界面處元素的擴(kuò)散和相互作用，以及晶界處溶質(zhì)原子的偏聚，都增強(qiáng)了合金的承載能力。在鑄造性能方面，界面和晶界的狀態(tài)會(huì)影響合金的流動(dòng)性和收縮性。界面處的元素?cái)U(kuò)散和晶界處的原子排列情況，會(huì)改變合金熔體的粘度和凝固特性，從而影響流動(dòng)性和收縮性。在耐蝕性能上，界面和晶界的結(jié)構(gòu)和成分對(duì)合金的耐蝕性有著重要影響。如果界面和晶界處存在缺陷或易腐蝕的相，會(huì)加速合金的腐蝕。因此，通過(guò)控制Al-10Si-2Fe中間合金的添加量和添加方式，優(yōu)化界面和晶界的結(jié)構(gòu)和性能，能夠有效提升亞共晶鋁硅合金的綜合性能。六、結(jié)論與展望6.1研究結(jié)論本研究通過(guò)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，深入探究了Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金組織和性能的影響，取得了以下重要成果：在組織影響方面，Al-10Si-2Fe中間合金顯著改變了亞共晶鋁硅合金的微觀組織。其添加使硅相形核數(shù)量增多，生長(zhǎng)形態(tài)從粗大片狀或針狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小顆粒狀或纖維狀。鐵元素作為異質(zhì)形核核心，降低了硅相形核的能量壁壘，促進(jìn)了形核；硅和鐵元素共同作用，改變了硅相生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力和擴(kuò)散條件，抑制了硅相的粗大生長(zhǎng)。在富鐵相方面，隨著中間合金添加，合金含鐵量增加，富鐵相種類和形態(tài)發(fā)生變化，從α-Al8SiFe2相轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Al5SiFe相。β-Al5SiFe相呈針狀或片狀，會(huì)降低合金性能，可通過(guò)添加錳元素或優(yōu)化鑄造工藝改善。共晶團(tuán)尺寸也因中間合金的添加而減小，數(shù)量增多。中間合金中的元素提供異質(zhì)形核核心，溶質(zhì)原子偏析抑制共晶團(tuán)長(zhǎng)大，細(xì)化的共晶團(tuán)提高了合金的強(qiáng)度、韌性、硬度和耐磨性能。微觀組織變化還影響了氣孔，共晶團(tuán)細(xì)化減少了氣孔數(shù)量和尺寸，而β-Al5SiFe相的增加則會(huì)促進(jìn)氣孔形成。氣孔的存在會(huì)降低合金的力學(xué)性能、氣密性和耐蝕性能，可通過(guò)控制原材料、采用精煉工藝和優(yōu)化鑄造工藝來(lái)減少氣孔缺陷。在性能影響方面，力學(xué)性能上，隨著Al-10Si-2Fe中間合金添加量增加，合金屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度先上升后下降，伸長(zhǎng)率逐漸下降。適量添加時(shí)，細(xì)化的硅相和共晶團(tuán)提高了強(qiáng)度；過(guò)量添加則會(huì)產(chǎn)生過(guò)多不利富鐵相，降低強(qiáng)度和韌性。鑄造性能方面，中間合金添加使合金流動(dòng)性先上升后下降，液態(tài)收縮和凝固收縮略有增加，固態(tài)收縮略有減小。合適添加量時(shí)，細(xì)化組織提高流動(dòng)性；過(guò)量添加時(shí)，富鐵相增加粘度，降低流動(dòng)性。收縮性變化若不合理補(bǔ)償，會(huì)導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。耐蝕性能上，添加中間合金后，合金自腐蝕電位和阻抗值先增大后減小，耐蝕性先提高后降低。適量添加時(shí)，細(xì)化組織減少微電池活性，提高耐蝕性；過(guò)量添加時(shí)，富鐵相形成微電池，加速腐蝕。本研究創(chuàng)新之處在于全面系統(tǒng)地研究了Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金組織和性能的多方面影響，深入分析了各影響因素之間的相互關(guān)系和作用機(jī)制。在理論貢獻(xiàn)上，明確了中間合金中硅和鐵元素在亞共晶鋁硅合金中的形核、生長(zhǎng)、擴(kuò)散等行為及對(duì)組織和性能的影響機(jī)制，為亞共晶鋁硅合金的成分設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化提供了新的理論依據(jù)。6.2研究不足與展望盡管本研究在揭示Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金組織和性能的影響方面取得了一定成果，但仍存在一些不足之處，需要在未來(lái)研究中加以改進(jìn)和完善。在研究方法上，本研究主要采用了常規(guī)的熔煉、鑄造以及微觀組織分析和性能測(cè)試方法。這些方法雖然能夠揭示Al-10Si-2Fe中間合金對(duì)亞共晶鋁硅合金組織和性能的基本影響規(guī)律，但對(duì)于一些微觀機(jī)制的研究還不夠深入。在研究硅相形核與生長(zhǎng)機(jī)制時(shí)，雖然通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到了硅相形態(tài)的變化，但對(duì)于形核和生長(zhǎng)過(guò)程中原子尺度上的行為，如原子擴(kuò)散路徑、原子團(tuán)簇的形成和演變等，缺乏更直接的觀測(cè)和分析手段。未來(lái)可以引入先進(jìn)的原位觀測(cè)技術(shù)，如原位X射線衍射、原位透射電子顯微鏡等。原位X射線衍射能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)合金凝固過(guò)程中相的轉(zhuǎn)變和晶體結(jié)構(gòu)的變化，獲取硅相形核和生長(zhǎng)過(guò)程中的晶體學(xué)信息。原位透射電子顯微鏡則可以在原子尺度上直接觀察原子的擴(kuò)散和位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，深入揭示形核和生長(zhǎng)機(jī)制。通過(guò)這些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，可以更全面、深入地理解Al-10Si-2Fe中間合金在亞共晶鋁硅合金中的作用機(jī)制。在研究?jī)?nèi)容方面，本研究主要集中在Al-10Si-2Fe中間合金添加量對(duì)亞共晶鋁硅合金組織和性能的影響上，對(duì)于中間合金的添加方式以及添加時(shí)間等因素的研究相對(duì)較少。不同的添加方式，如一次性添加、分批添加、攪拌添加等，可能會(huì)導(dǎo)致中間合金在