铝-硅相图

2009/09/18   下载量： 448 次

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应用领域 钢铁/金属
检测样本 铝
检测项目 理化分析>金相分析
参考标准 无需

本篇Tech-Note主要研究Al-Si相图，这样的研究具有很重要的实际意义。二元相图是研究复杂合金的基础。在Al合金中的Si和Fe被认为是杂质元素存在，但是在铸造和锻造Al合金中Si又是一种添加元素。各种铸造Al合金中Si的含量从5~22%（重量比）不等。

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    Al具有重量轻、优良的机械性能、独特的防腐性、生产成本适中和易于成型等特性，所以具有广泛的商业应用价值。Al的密度大约是2.7 g/cm3 ，比它轻的金属有 Mg(密度约1.74g/cm3) 和Be(密度约1.85 g/cm3)。但是 Al及其合金由于其成本低于Mg 或 Be合金，故应用更为广泛。Al和Mg合金的熔点范围非常接近，它们的熔点范围分别为：铸造Al合金约为565 ——640 °C (约1050 —— 1185 °F)；铸造Mg合金约为 593 —— 648 °C (1100 —— 1198 °F)。


    冶金专家和金相专家对于二元相图进行了大量的研究并绘制出化学成分与相转变温度的关系曲线，但是这些研究都是在“平衡态”下进行的。所谓平衡态是指：金属的生产过程中加热和冷却速度都非常缓慢，但是在实际生产中加热和冷却速度都非常快这就是所谓“非平衡状态”。尽管如此，相图还是我们研究合金转变的基本工具。例如：利用相图我们知道金属的熔点和凝固点、凝固过程、平衡相的形成、合金元素或杂质元素的极限溶解度和第二相的分解温度。


    本篇Tech-Note主要研究Al-Si相图，这样的研究具有很重要的实际意义。二元相图是研究复杂合金的基础。在Al合金中的Si和Fe被认为是杂质元素存在，但是在铸造和锻造Al合金中Si又是一种添加元素。各种铸造Al合金中Si的含量从5~22%（重量比）不等。在这个范围内， Si元素可以提高Al合金的流动性铸造性能， 3xx.x (Al-Si-Cu)系和 4xx.x (Al-Mg-Si)系铸造Al合金(US Al协会编号) 具有广泛的商业应用。过共晶合金(合金中Si含量大于 12.6%，共晶成分)中包含具有提高耐磨性的初晶Si颗粒。这样的合金被用于工程构件。在3xx.x系列铸造Al合金中，少量的Mg 作为添加元素可以起到时效强化的效果，从而提高合金的强度。6xxx系可锻Al合金也属于Al-Si-Mg系，这类合金可以进行时效强化处理。但是，有些4xxx系可锻Al合金却不能进行时效强化。其他种类的Al 合金都可以（Mg含量0.05~2.0 重量百分比）。4xxx 系可锻Al合金中，含Si量大约在3.5~13.5%之间。6xxx 系列可锻Al合金中，含Si量要更少些大约在0.2~1.8%之间。


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文献贡献者

美国标乐
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