ZL104鋁鑄件變質分析報告

青島景順誠鑄鋁廠對ZL104鋁鑄件進行取樣做力學性能及金相分析，鋁鑄件本體的機械性能及金相組織見表1。

該鋁鑄件材料為ZL104，熱處理狀態T6，采用鋁鍶中間合金進行變質。從表1及圖1可以看出，鋁鑄件的抗拉強度及硬度偏高，延伸率偏低，鋁鑄件晶粒粗大。同時在破壞鋁鑄件時發現斷口存在硅亮點。

經初步分析，出現鉚裂現象的原因為ZL104合金中共晶硅變質不足導致鋁鑄件晶粒粗大，鋁鑄件硬度升高，抗拉強度升高，延伸率偏低。

常用的鑄造鋁合金大多數是亞共晶和共晶型的。圖2為Al-Si二元系形成共晶型相圖，合金的組織由韌性的α（Al）固溶體與硬脆的共晶硅相所構成。為保證有良好的鑄造性能，要求合金組織中有相當數量的共晶體，但共晶體量多又會使合金變脆而降低鋁鑄件機械性能。

ZL104特性

  該合金成分見表2，經變質和熱處理T6后，其組織為初生α和細密的α+Si共晶體。ZL104合金鑄造性能優良，充型能力強，線收縮小，無熱裂、疏松傾向。

圖3  ZL104未變質組織

鋁硅合金共晶體的變質鋁硅合金共晶體鋁鑄件中的硅相在自發非控制生長條件下會長成片狀（圖3）。這種形態的脆性相嚴重的割裂基體，大大降低合金的強度和塑性。為了改變這種狀況，對含硅量＞6%的鋁合金一般都進行變質處理。

鋁硅共晶合金鋁鑄件變質后，由原來粗大片狀硅晶體組成的共晶組織變為由樹枝狀初生α固溶體和（α+Si）共晶體所組成的亞共晶組織。共晶體中的硅相變為細小纖維狀。根據鋁硅共晶體的變質機理→孿晶凹谷機制，合金被變質后，鋁液中變質劑選擇性吸附富集在孿晶凹谷處，阻滯了硅原子或硅原子四面體長上去的速度，使孿晶凹谷生長機制受到抑制，導致硅晶體生長形態發生變化。這就促使硅晶體由片狀變成具有等軸斷面的彎曲纖維狀，使晶粒細化。

生產中常用的鋁鑄件變質工藝有以下幾種：鈉變質工藝、鍶變質工藝、銻變質工藝和稀土變質工藝。

  青島景順誠金屬本次試驗主要針對利用鍶變質工藝質對鑄造鋁合金ZL104合金鋁鑄件進行變質試驗，并分析產生不足的原因。

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