Vendeur d’alliages Alsi42 | Vendeurs d’alliages Alsi42

L’ajout d’éléments d’alliage est un moyen important d’améliorer la microstructure et les propriétés des alliages Al-Si. Les éléments couramment ajoutés dans les alliages Al-Si comprennent le Mg, le Cu, le Mn, le Sr et le RE. L’élément Mg peut être dissous dans le α-Al pour provoquer une distorsion du réseau et jouer un rôle dans le renforcement de la solution solide. Dans le même temps, Mg et Si forment la phase Mg2Si, qui est une phase de renforcement et améliore la dureté de l’alliage. La teneur en Cu dans l’alliage Al-Si atteint 2,5 %, et le nombre de phases Al2Cu augmente, ce qui est distribué à l’interface du α-Al et du silicium eutectique, et joue un rôle de renforcement, mais la morphologie grossière et la distribution de la phase de renforcement font diminuer la vitesse allongée de l’alliage. Le Mn peut réduire le nombre et la taille du silicium primaire dans l’alliage Al-Si, et le silicium eutectique devient une structure plus courte en forme d’aiguille. L’alliage Al-Si hypereutectique contenant du Mn précipitera les particules de phase dispersée contenant du Mn pendant le processus d’homogénéisation, qui a une densité et une stabilité thermique élevées, affine les grains recristallisés et devient également le noyau de nucléation de la phase de renforcement du vieillissement. Les propriétés mécaniques et les propriétés de traitement de l’alliage ont un impact significatif. Sr peut faire changer la morphologie de la phase eutectique du Si de l’aiguille à la fibreuse ; après l’ajout d’éléments Mn et Sr, la phase AlFeSi dans l’alliage Al-Si est uniformément distribuée dans la dendrite α-Al, et Mn améliore la morphologie de la phase Fe en forme d’aiguille. L’effet est plus important que celui de Sr. Une certaine quantité de Ba a un bon effet métamorphique sur le silicium eutectique ZL109, et en même temps a une bonne résistance au métamorphisme et à la récession et aux propriétés de refusion, et l’alliage après métamorphisme peut obtenir une résistance plus élevée ; mais lorsque la teneur en Ba dépasse 0,125 %, il y aura une apparition dans la structure. Une petite quantité de phase aciculaire est présente et les performances sont réduites en conséquence. Avec l’augmentation de la teneur en Fe, la taille de la phase riche en fer dans l’alliage d’aluminium A356 augmente, la morphologie passe de l’os à l’aiguille et la résistance à la traction de l’alliage diminue. Les grosses particules de composé intermétallique riches en fer lamellaire dans les pièces moulées en alliage d’aluminium à haute teneur en fer favorisent les fissures de fatigue L’initiation de l’alliage est l’une des sources de fissures, cependant, l’augmentation de la teneur en Fe augmentera la résistance à haute température et à la traction à court terme de l’alliage. Après l’ajout de Sb à A356 pour modification, la densité de l’alliage est augmentée et l’effet de modification a un effet à long terme ; Le Zr peut affiner efficacement les grains et inhiber la recristallisation. L’ajout d’élément Zn à une certaine quantité peut former un groupe eutectique dans la structure de l’alliage Al-Si modifié. Au fur et à mesure que la quantité de Zn augmente, la dureté de l’alliage augmente et l’allongement diminue. Du sel de phosphore est ajouté à l’alliage aluminium-silicium hypereutectique pour former un hétérocœur A1P, la taille du silicium primaire diminue et la forme passe d’une forme de plaque à une forme polygonale ou agglomérée. L’alliage a de bonnes propriétés mécaniques, une résistance à l’usure et des propriétés de coulée.

Une température et un temps de traitement de vieillissement appropriés peuvent améliorer considérablement l’uniformité de la structure et la morphologie des précipités, augmentant ainsi la résistance de l’alliage, mais une température trop élevée ou un temps de vieillissement trop long réduira la résistance de l’alliage. Parmi les facteurs affectant les propriétés mécaniques de l’alliage d’aluminium A356, le temps de vieillissement a la plus grande influence sur la résistance à la traction, la limite d’élasticité et l’allongement, et l’ampleur de ces propriétés augmente d’abord puis diminue avec l’augmentation du temps de vieillissement. Lorsque le temps de vieillissement est trop long, les grains sont évidemment grossis, et le grossissement et le changement de forme des grains réduisent directement la dureté du matériau. Deuxièmement, la phase Mg2Si continue et grossièrement fragile se forme lorsque le temps de vieillissement est trop long, ce qui réduit également les propriétés mécaniques de l’alliage. La phase de précipitation Mg2Si est un composé intermétallique dur et cassant, qui peut efficacement épingler les dislocations, stabiliser la sous-structure, empêcher la limite de grain de glisser, de sorte que la résistance, la plasticité, la ténacité et la dureté sont bien assorties, et en même temps, la température de recristallisation de la matrice est augmentée. Ainsi, la recristallisation est supprimée ; De plus, la résistance de la matrice est améliorée. La phase de durcissement par précipitation stable produite par l’alliage Al-Si coulé vieilli ne se dissoudra pas dans la matrice, empêchant le mouvement à longue distance des dislocations, améliorant ainsi la résistance à la fatigue thermique de l’alliage. Les propriétés de fatigue des alliages sont principalement affectées par la morphologie et la taille des particules de Si, qui sont toutes deux contrôlées par l’ajustement du traitement thermique. L’alliage traité thermiquement possède d’excellentes propriétés de fatigue en raison d’une grande quantité de sphéroïdisation fine du Si. De fines particules de silicium existent dans la structure cellulaire, elles peuvent limiter l’expansion des fissures de fatigue et retarder la rupture de fatigue en modifiant le sens de propagation. Il est divisé par de petites fossettes, et aucune grande fossette n’apparaît sur le bord des fossettes, et son uniformité est meilleure que celle de la rupture de traction après traitement thermique T6. Par conséquent, l’allongement de l’alliage après vieillissement en deux étapes est plus excellent que celui du procédé T6. La surface de rupture de l’alliage A356 après traitement T6 est mélangée à des plans de clivage et à quelques fossettes, ce qui permet de former facilement des fissures cassantes. Pour les alliages Al-Si hypereutectiques, la température de vieillissement affecte la dissolution et la diffusion des éléments d’alliage. Avec l’augmentation de la température de vieillissement, la dissolution et la diffusion des éléments d’alliage s’accélèrent, ce qui est bénéfique pour améliorer les propriétés mécaniques de l’alliage. Un processus de traitement de vieillissement approprié améliorera la résistance à l’usure de l’alliage. Sun Yu et al. ont étudié l’effet du processus de traitement thermique sur les alliages de coulée d’Al-Si quasi eutectiques modifiés au strontium et ont constaté que le traitement par vieillissement réduirait la plasticité du matériau. Liu Tuanshen et al. ont découvert que le traitement du vieillissement peut améliorer la résistance aux chocs de l’alliage Al-20%Si, qui est liée au changement de forme du silicium primaire et du silicium eutectique et au renforcement de la matrice.

Les alliages Al-Si tels que coulés sont principalement composés de dendrites α-Al et de silicium eutectique grossier. Pour les alliages Al-Si hyper-eutectiques, il y a du silicium primaire en plus d’eux, dans lequel les formes α-dendritiques sont des dendrites elliptiques. Pour le silicium primaire polygonal en vrac, plus la taille des particules est grande et plus la forme est irrégulière, plus la résistance est faible et il est facile de se fissurer préférentiellement pendant le processus d’étirement. Huang Caimin et al. ont découvert que lorsque le liquide d’aluminium à haute température est refroidi et solidifié, en raison du gradient de température local et des différentes vitesses de refroidissement, les dendrites de l’alliage A356 tel que coulé apparaissent une ségrégation des composants, et la matrice présente également un relâchement, des trous, des inclusions, des trous de retrait et des défauts de films d’oxyde. Le silicium eutectique de l’alliage A356 non modifié se présente sous la forme d’aiguilles grossières. Mg2Si est une phase de renforcement des précipitations, mais le nombre de phases Mg2Si à l’état brut est de plus en plus petit, il n’est donc pas facile à trouver. Un grand nombre de plans de quasi-clivage lisses apparaissent dans la morphologie de rupture en traction de l’alliage A356 tel que coulé, et il y a des alvéoles de différentes tailles dans la zone locale. La plupart des fossettes sont petites et peu profondes, et le nombre est relativement faible. La raison des caractéristiques du plan de clivage est que des fissures se produiront à la jonction du silicium eutectique et du substrat, qui se dilateront et se distribueront dans la région eutectique ; Yifan Wang et al. ont découvert que l’interface Al-7Si-0,6Mg forme des liaisons covalentes entre les atomes d’Al et de Si. , la liaison covalente joue un rôle clé dans la force de liaison interfaciale. Selon la théorie de la fracture de Griffith, les fissures se forment et se propagent d’abord à l’intérieur de la phase de précipitation d’Al, et l’interface peut agir comme une couche protectrice pour empêcher la propagation des fissures. Lou Huashan et al. ont découvert à travers la rupture de l’alliage d’aluminium A356 brut de coulée que lorsque la propagation de la fissure rencontre l’obstruction du silicium eutectique, la fissure coupe les particules de silicium eutectique, et à mesure que la petite fissure se développe et se connecte pour former une longue fissure, alors la fissure se propage et suit le principe de la consommation d’énergie minimale, et se propage à travers la partie la plus faible de la limite de grain (structure lamellaire), et se manifeste finalement par une rupture fragile. Dans le même temps, S. Samat et al. ont constaté que la réduction de la plasticité est liée aux caractéristiques microstructurales des composés intermétalliques aciculaires nocifs β-AlFeSi et à l’existence de pores microscopiques lors de la solidification. Pour les alliages Al-Si hypereutectiques, le silicium primaire grossier peut améliorer la résistance à l’usure de l’alliage en tant que point dur, mais comme il est dur et cassant, la matrice est fortement fendue, de sorte que les propriétés mécaniques de l’alliage sont réduites et les performances de traitement sont détériorées.