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本文研究了金属型铸造条件下,Ni、Cr、Mg及Cr和Mg等合金元素对过共晶Al-5%Fe合金组织形态的影响;并对合金元素的作用机理进行了探讨;同时研究了采用液淬技术,过共晶Al-5%Fe二元合金中Al3Fe相在熔体中的溶解特性。在过共晶Al-5%Fe中加入一定量的Cr后,由于Cr原子在Al3Fe相中固溶度较大,Cr原子向Al3Fe相扩散势必会与Fe原子的扩散存在竞争,阻碍Fe原子的扩散,减缓了Al3Fe相沿择优生长方向的生长,从而使之细化。加入Mg后,Mg在初生相中固溶度很小,在合金熔体结晶凝固的过程中易于在凝固前沿造成Mg的轻微富集,于是在一定程度上抑制了Fe原子向结晶前沿的长程扩散,阻碍了Al3Fe相在择优方向上的长大。Cr和Mg的加入改变了Al3Fe的形貌:1)Mg的加入在相的周围富集,造成成分过冷,形成粗糙平面,出现的细小突起易于向过冷区发展,在Al3Fe相主干的左右方向出现突起,长成鱼骨状;若某些地方Mg不均匀分布,将出现缩颈,严重缩颈将在熔体对流的作用下离开主干,而使得相游离出来变成块状。2)Cr的固溶占据了固液界面的有利位置,降低了Fe原子的沉积几率,阻碍Fe原子的扩散,减缓了Al3Fe相沿择优生长方向的生长,使未加入合金元素的针状Al3Fe相不易沿针状方向生长,而横向生长,容易长成鱼骨状。加入Ni后,Ni在Al3Fe相中大量固溶,且Ni原子在固溶的(Ni原子也需要从液相中扩散过来)同时还会与Fe原子的扩散存在竞争,阻碍Fe原子的扩散,两者都使Al3Fe相的生长受到了抑制,使得相不能长大从而变得较为细小。采用液淬技术,研究了过共晶Al-5%Fe二元合金中Al3Fe相在熔体中的溶解特性。本试验最高温度为1000℃小于Al3Fe的熔点(1147℃),因此在Al3Fe由针状转变为规则的块状与针点状的过程是溶解过程。随着保温时间的延长,液淬组织由粗大的针片状和针状,转变为大小不一的不规则块状最后转变为细小规则的块状和针点状。保温时间短时,Al3Fe相比较粗大遗传性比较明显;保温时间越长,Al3Fe相组织越细小,溶解特性越明显。随着温度的升高,液淬组织由粗大的针状与针片状转变为比较细小的块状与针点状,Al3Fe相的遗传性逐步减弱。