铝铁合金的研究进展与应用状况

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铝及其合金的加工技术研究与应用

铝及其合金的加工技术研究与应用第一章：引言铝及其合金是目前工业领域中使用最为广泛的金属材料之一。

随着社会经济的发展与产业结构升级，对铝及其合金的需求不断增加。

因此，研究铝及其合金的加工技术对于提高材料使用效率、拓展材料应用领域具有重要的意义。

本文主要从铝及其合金的加工技术入手，对其研究和应用进行分析和总结，以期为相关领域的研究者提供参考。

第二章：铝及其合金的研究进展2.1 铝及其合金的发展历程19世纪初，铝被发现，并且制造成品少量存在。

1907年，美国钢铁公司的研究员开发出一种制造铝的新方法，使得铝成为一种商业化的材料。

1920年代，铝及其合金在工业中的使用逐渐兴起，并且迅速发展为当时非常重要的材料之一，被广泛应用于船舶、航空、汽车等工业领域。

在过去的几十年中，铝及其合金的应用领域不断拓展，伴随着各类行业对于材料性能需求日益提高，铝及其合金的研究与应用也得以快速发展。

如今，铝及其合金广泛应用于汽车制造、飞机、船舶、建筑、电子通讯、消费品等领域，成为现代工业必不可少的材料之一。

2.2 铝及其合金的性能和分类铝及其合金具有极好的加工性能、低密度、耐腐蚀性和良好的导电和导热性能。

与其他常见材料相比，铝的抗拉强度和硬度较低，但韧性和延展性都较好。

这些特性使得铝及其合金广泛应用于制造轻量化结构和高强度材料。

铝及其合金按成分可以分为纯铝和铝合金。

铝合金包括铝锰合金、铝铜合金、铝硅合金、铝镁合金、铝镍合金、铝锌合金等多种类型。

第三章：铝及其合金的加工技术3.1 熔错法熔错法是指在等轴晶区域进行热加工，以改善合金晶粒结构，提高强度和增加导热性能。

熔错法可以主要应用于铝锰合金、铝镁合金等合金的加工中。

这种方法对材料的微观组织和力学性能都有显著的影响，可以有效改善铝合金的力学性能。

3.2 滚轧法滚轧法是将铝坯经过预热到恰当温度后经过不同轧辊的压制和滚动加工，可大幅度提高材料的强度、硬度、韧性和延展性，可以制备出各类铝材，如钢铝复合板、铝箔、包装材料、建筑材料等。

铝合金的研究现状及应用

铝合金的研究现状及应用铝合金是一种由铝和其他元素（主要是铜、锰、锌、镁和铬）组成的合金。

它具有轻质、耐腐蚀、耐冲击等特点，是一种优质的工程材料，被广泛使用在航空、航天、船舶、汽车、医疗设备、照明灯具等领域。

近年来，随着科技不断发展，铝合金研究也得到了广泛的应用，并取得了许多巨大的成就。

首先，人们运用晶体缺陷进行了大量的研究，使铝合金更具有弹性，可以抗震、耐用、降低重量；其次，目前已经开发出了高强度、高磁导率、低密度的铝合金；最后，无极消解技术（WAMT）可以更有效地改善整体性能。

针对以上研究成果，现在的铝合金已被广泛应用于各个领域。

其中，航空航天领域是最大的应用方面，铝合金材料用于构建飞机和太空舱，为航空安全提供了有力的保障；船舶领域中，铝合金材料可以使船只更容易浮起，减少摩擦，减少排放的污染物；汽车领域中，铝合金材料可以减少汽车重量，使汽车节能减排；医疗设备领域中，铝合金材料可以提供安全的结构，提高复杂的精密仪器的精度；照明灯具领域中，铝合金材料可以组成灯具的散热处理，改善灯具的照明功效。

虽然铝合金具有诸多优势，但它也存在着一些风险。

主要是污染现象，其原因是因为在铝合金加工过程中容易产生污染物，例如铁污染物等，而且污染物也容易进入空气中，造成空气污染。

此外，铝合金材料也容易氧化，在长时间照射下易老化，还可能有交联反应而变脆。

因此，如何有效地利用铝合金材料，控制其污染、预防老化等方面仍然需要进行深入的研究和开发。

首先，要采取有效措施，避免在铝合金的加工过程中，污染物可以进入到空气中；其次，在铝合金表面进行防护处理，以延长它的使用寿命；最后，改进工艺来增加铝合金材料的韧性，以提高它的安全性能。

综上所述，铝合金是一种具有多种性能优势的优质工程材料，因此受到了广泛的使用。

然而，在应用中还存在一些问题，要求我们不断加以改进和完善。

让我们携手努力，为铝合金研究和应用发展做出贡献！。

铝合金的研究现状与应用

铝合金的研究现状与应用铝合金是一种广泛应用于工业和科研领域的材料，具有许多优良的物理和化学性质。

它的研究现状和应用面非常广泛。

本文将从铝合金的材料特性、研究现状和应用等方面进行详细介绍。

铝合金是由铝和其他金属元素（如铜、锌、镁等）混合而成的合金材料。

相比纯铝，铝合金具有更高的强度、刚性和耐腐蚀性。

这使得铝合金在航空航天、汽车制造、建筑工程和电子设备等领域有着广泛的应用。

此外，铝合金还具有良好的导热性能和可塑性，可以通过热处理和塑性加工获得更多的性能优势。

在铝合金的研究中，主要的方向可以分为以下几个方面。

首先，提升铝合金的强度和硬度是研究的重点之一、通过合金化和热处理等方法，可以改变铝合金晶粒的细化和相成分的变化，从而达到提高强度和硬度的目的。

例如，利用冷变形和热处理可以制备超高强度的7075铝合金，其强度可达到900MPa以上。

此外，进一步提高铝合金的强度还可以通过纳米晶和均匀高强度相的引入等方法实现。

其次，改善铝合金的耐腐蚀性也是一个研究热点。

铝合金在大气和水中容易发生腐蚀，所以在实际应用中需要采取一些措施来增强其耐蚀性。

目前的研究主要集中在表面处理技术、合金化和涂层等方面。

例如，通过阳极氧化处理可以形成抗蚀性好、陶瓷膜类似的氧化层，阻碍阳极活性金属的进一步氧化，从而提高铝合金的耐腐蚀性。

此外，铝合金还在轻量化领域具有广泛的应用前景。

由于铝合金具有轻质和高强度的特点，可以减轻设备和结构的重量，提高能源效率。

因此，汽车、航空和航天等领域正在积极研究和应用铝合金。

例如，一些高铝合金可以用于车身钣金制造，大幅降低汽车的整车质量，从而提高汽车的燃油效率。

此外，电子和电器领域也是铝合金的重要应用领域。

铝合金具有优良的导电性和导热性，可以用于制造各种连接器、散热器和外壳等电子元器件。

此外，铝合金还可以用于制造手机、平板电脑和电子设备外壳，提供优良的外观和结构强度。

综上所述，铝合金的研究现状非常丰富，并在各个领域得到广泛的应用。

铝合金的领域研究及前沿前景

铝合金的领域研究及前沿前景1 前言经过对铝合金化学成分的组成与优化，铝合金型材的铸造工艺、热挤压加工工艺和人工时效工艺进行优化，形成了合理的工艺路线和工艺流程。

在此工艺路线和工艺流程的指导下生产出的铝合金型材强度高、延伸率大，延展成型性能好，且具有良好的抗腐蚀性能，已突破普通铝合金建筑材料的应用范围的局限，除应用于铝合金建筑门窗、幕墙外，可用做高层建筑的阳台护栏、栅栏、交通护栏、指示牌、广告牌，以及交通运输设施，汽车、高速列车、航空航天、船舶、军工以及大型建筑结构等领域。

因其良好的耐腐蚀性能，不仅可以杜绝碳素钢，铸铁护栏因生锈而带来的反复维护的成本与烦恼，且表面多彩化，可与建筑群、建筑小区的人文环境效果匹配，大大丰富了建筑物的外立面，增强建筑的整体美感。

目前，该项成果正在进一步向交通高速公路护栏、汽车等行业渗透推广。

2 论文部分一铝合金的发展前景2.1 铝合金在汽车领域应用前景广阔铝合金的优良特性以及节能、环保、安全的三大汽车技术发展主题确定了铝在汽车行业应用的美好前景，特别是以宝马、奔驰、卡迪拉克等品牌为代表的高档轿车的引进，为铝合金的应用提供了新的市场。

在近期和不久的将来，汽车工业将加快对钢制产品的替代工作，并渴望在如下方面取得进展：1、全铝车身，包括美国福特、通用、日本本田、德国奥迪的概念车车身已经大量采用铝合金，与钢结构相比，重量减轻40％以上；2 、底盘结构件及支架和悬挂类零部件；3、储气罐，后保险杠；4、新材料的开发，为铝合金应用领域的扩展提供了可能。

如德国开发成功的泡沫铝材AFS(aluminumfoamsandwich)具有高的刚度／重量和强度／重量之比，能够有效吸收冲击能，具有防震防噪音、易于回收等特点，在车门立柱，保险杠，门侧防撞杆、前防撞梁、军车上的防爆板、轿车发动机零部件等方面拥有极强的应用前景；5、铝镁合金、铝钛合金在汽车车轮、电器件、内饰件等方面的应用也正在逐步扩大。

铝合金的研究现状及应用

铝合金具有密度低、强度高、导热性好、耐腐蚀性强等优良性能，被广泛应用于航空、汽车、电子、建筑等领域。

以下是铝合金研究现状及应用的相关内容：
铝合金的加工技术：铝合金的成形性能差，容易产生热裂纹、畸变等问题。

目前，研究人员通过改善铝合金的成分、研制新型合金、优化加工工艺等方法，成功解决了铝合金加工中的一些难题。

铝合金在航空领域的应用：铝合金具有轻质、高强度的特点，是制造飞机、航天器等航空器的重要材料。

在航空领域，铝合金主要应用于制造机身、机翼、起落架等部件。

铝合金在汽车领域的应用：铝合金具有密度低、强度高的特点，是汽车轻量化的重要材料。

在汽车领域，铝合金主要应用于发动机、底盘、车身等部件。

铝合金在电子领域的应用：铝合金具有良好的导电性和热导性，是制造电子设备的重要材料。

在电子领域，铝合金主要应用于制造电子外壳、散热器等部件。

铝合金在建筑领域的应用：铝合金具有耐腐蚀性强、表面处理方便等特点，是建筑材料的重要组成部分。

在建筑领域，铝合金主要应用于制造门窗、幕墙、天花板等部件。

综上所述，铝合金作为一种重要的材料，具有广泛的应用前景。

未来，随着科技的不断进步和应用领域的不断扩大，铝合金的研究和应用将会得到进一步的推广和发展。

铝合金应用现状及发展趋势

铝合金应用现状及发展趋势铝合金是一种重要的工程材料，具有优良的性能和广泛的应用领域。

随着科技的发展和社会需求的不断推动，铝合金的应用现状和发展趋势也在不断变化。

首先，铝合金的应用现状在许多领域已经得到广泛应用。

在汽车工业中，铝合金被广泛用于汽车车身和发动机部件，以提高汽车的燃油效率和减轻整车重量。

铝合金车身具有较强的刚度和冲击吸收能力，能够提高汽车的安全性能。

在航空航天领域，铝合金也得到了广泛应用，用于制造航空器的结构件和发动机零部件，能够减轻飞机的重量，提高起飞和燃油效率。

此外，铝合金还广泛应用于建筑、电子、电力、包装等行业，例如用于制作窗框、太阳能电池板、电线电缆和食品罐等。

其次，铝合金的发展趋势主要体现在以下几个方面。

首先是高强度和超高强度铝合金的发展。

随着工程技术的进步，对材料的强度要求也越来越高，因此制备高强度和超高强度铝合金成为了一个研究的热点。

通过添加合适的合金元素和热处理工艺，可以获得具有更高强度和优良综合性能的铝合金材料。

其次是铝合金的可持续发展和循环利用。

随着人们对环境保护意识的提高，对材料可持续性的要求也越来越高。

铝合金具有良好的可回收性，可以通过回收再利用的方式减少资源消耗和环境污染。

因此，将继续推进铝合金的回收再利用技术研发和应用，促进其可持续发展。

此外，新型铝合金的研究和应用也是发展趋势之一。

例如，高强度、高塑性和耐腐蚀性能更好的铝合金，将得到更广泛的应用。

另外，纳米铝合金、超细晶铝合金和多相合金等新型铝合金也将逐渐应用于工程领域，并发挥其独特的性能优势。

总之，铝合金作为一种重要的工程材料，已经在各个领域得到了广泛应用。

未来的发展趋势将主要包括高强度和超高强度铝合金的研究和应用、铝合金的可持续发展和循环利用以及新型铝合金的研究和应用。

这将进一步推动铝合金材料在工程领域的应用拓展，并不断满足社会经济的需求。

铝合金的研究报告

铝合金的研究报告
铝合金是一种非常重要的金属材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。

本研究报告对铝合金的研究现状、应用以及未来发展进行了总结和展望。

首先，我们对铝合金的研究现状进行了调研。

目前，铝合金的研究集中在合金成分设计、加工工艺以及力学性能等方面。

通过添加不同的合金元素，可以调整铝合金的性能，如提高强度、延展性和耐腐蚀性等。

在加工工艺方面，采用热处理、冷变形等方法可以进一步提高铝合金的力学性能。

此外，表面处理、涂层技术等也是铝合金研究的热点。

其次，我们对铝合金的应用进行了介绍。

铝合金在汽车工业中被广泛应用于车身、发动机、底盘等部件，以提高汽车的燃油经济性和减轻车身重量。

在航空航天领域，铝合金常用于制造飞机结构件，如机翼、机身等，以提高飞机的载荷能力和飞行性能。

在建筑领域，铝合金可以用于制造窗户、门、幕墙等，具有良好的耐候性和装饰性能。

此外，铝合金还应用于电子、包装、船舶等多个行业。

最后，我们对铝合金的未来发展进行了展望。

随着科学技术的不断进步，铝合金的性能将进一步提高。

研究人员将继续探索新的合金成分设计和加工工艺，以实现铝合金的复合强化、多功能性和一体化设计。

此外，环保和可持续发展也是铝合金研究的重点，研究人员将努力开发低能耗、低污染的铝合金生产技术。

未来，铝合金有望在更广泛的领域得到应用，如高速列
车、新能源车辆、大型建筑等。

综上所述，铝合金是一种重要的金属材料，具有广泛的应用前景。

在未来的研究中，我们将进一步深入探索铝合金的性能优化和应用拓展，为推动相关行业的发展做出贡献。

铝铁合金的研究进展与应用状况

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关键词：Ａ．ｅＩ合金；凝固特点；微观组织；应用Ｆ中图分类号：Ｔ４．中图分类号：Ａ文章编号：１０— ９７（０６９０７ —５Ｇ１６２０１４７２０）０ — ８５０
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铝铁合金的研究进展与应用状况

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２铝铁合金微观组织的影响因素
２．１合金元素的影响２．１．１Ｆｅ的影响
周振平等［１１］研究了不同含Ｆｅ量的Ａｌ－Ｆｅ合金中Ａｌ３Ｆｅ相形貌和合金硬度的变化规律。研究发现，当Ｆｅ含量在２％到３５％之间变化时，Ａｌ３Ｆｅ相的形貌由细小针状向针片状、粗大的长针片状、条状、板条状、块状转变。３０％Ｆｅ含量是分界线，当Ｆｅ含量≥３０％时，Ａｌ３Ｆｅ相形貌总体上呈块状。分析认为，随着Ｆｅ含量的增加，初生Ａｌ３Ｆｅ量的增多，长大空间受到约束，择优方向的生长被抑制，因而大部分Ａｌ３Ｆｅ相长成块状。当含Ｆｅ量在３６．５％和４１％之间时，Ａｌ－Ｆｅ合金的组织全部是初生Ａｌ３Ｆｅ相组成的金属间化合物，合金强度很低。而合金的硬度值随含Ｆｅ量的增加而提高。当含Ｆｅ量＜３０％时，硬度值的增加趋势比较平缓；当含Ｆｅ量增加到３０％时，合金的硬度值陡然增大。从耐磨性的角度来讲，增加含Ｆｅ量对提高合金的耐磨性是有利的，但是含Ｆｅ量大于３０％时，需要消除缩松缩孔缺陷。２．１．２Ｃａ的影响
１．２过共晶Ａｌ－Ｆｅ合金过共晶Ａｌ－Ｆｅ合金在凝固时先析出初生Ａｌ３Ｆｅ相。在
凝固界面前沿，初生Ａｌ３Ｆｅ相枝晶尖端为柱状，四周有若干层片呈放射状生长，不同枝晶周围的薄片相互接触并焊合，形成片状Ａｌ３Ｆｅ相。而在生长速率很大的情况下，枝晶侧面的薄片没有足够的时间发展，各枝晶间不能形成集结，所以Ａｌ３Ｆｅ相呈针状。对于含９．５％～２８．１％Ｆｅ的Ａｌ－Ｆｅ合金，在１０ ℃／ｍｍ的温度梯度下，生长速率在１０～５０００ μｍ／ｓ范围内，生长速率Ｒ及温度梯度Ｇ与Ａｌ３Ｆｅ相层片间距λ有如下关系［７］： λＧ１／２Ｒ１／４＝４３±８（ μｍ３／４Ｋ１／２ｓ－１／４）。初生Ａｌ３Ｆｅ相形成后，剩余液相中Ｆｅ含量降低，在较高的生长速率下，会有α－Ａｌ与共晶竞相生长的情况。在更高的生长速率下，棒状α－Ａｌ枝晶的生长抑制了共晶及初生Ａｌ３Ｆｅ相的生长。随生长速率的降低，Ａｌ３Ｆｅ相层片间距增大，其周围溶质浓度很低，这就促使α－Ａｌ在Ａｌ３Ｆｅ相周围形核生长，直至剩余液相中Ｆｅ含量达到共晶成分， α－Ａｌ的生长被共晶生长所代替［８］。１．３铝铁合金的快速凝固
Ｇｒｉｇｅｒ等［１０］通过试验得出了熔体成分和冷却速度对亚稳相形成的影响规律。高于共晶Ｆｅ含量的合金，含Ｆｅ量越高，形成Ａｌ６Ｆｅ和ＡｌｍＦｅ亚稳相所对应的冷却速度就越大。随着冷却速度的提高，Ａｌ３Ｆｅ平衡相先是被Ａｌ６Ｆｅ相取代，在更高的冷却速度下则被ＡｌｍＦｅ相取代。
马建超等［１２］发现不同的Ｃａ加入量对Ａｌ－５％Ｆｅ合金中富铁相的形核生长方式产生影响。加入Ｃａ后富铁相以花朵状形式存在，并且随着Ｃａ含量的增加花朵变得细小有规则。当含Ｃａ量达到０．５％时，富铁相主要以花朵形式存在于基体上，同时有部分细条状相，但其尺寸较之于不加Ｃａ时明显减小。研究认为，当加入少量Ｃａ元素时，Ｃａ能使凝固初期形成的微小结晶核心失效［１３］，从而抑制Ａｌ３Ｆｅ相针片状的形核生长方式，而使之以花朵状方式生长。随着Ｃａ加入量的增加，合金液粘度增加，液相中Ｆｅ原子扩散较慢，且由于Ｃａ对成分过冷的促进作用，于是液相中初生Ａｌ３Ｆｅ相结晶核心增多，导致最终Ａｌ３Ｆｅ相尺寸减小。
Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００２３，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｏｎＡｌ－Ｆｅａｌｌｏｙｓｗａｓｓｕｒｖｅｙｅｄ，ｔｈｅｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｅｕｔｅｃｔｉｃ，ｈｙｐｅｒｅｕｔｅｃｔｉｃＡｌ－Ｆｅａｌｌｏｙｓ，ａｎｄｒａｐｉｄｌｙｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄＡｌ－Ｆｅａｌｌｏｙｓｗｅｒｅｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｓｕｃｈａｓＣａ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＲＥａｎｄｓｐｅｃｉａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｒｍａｌｒａｔｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｃｕｒｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｒｅｖｅｒｓａｌｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆＡｌ－Ｆｅａｌｌｏｙｓｗｅｒｅｏｖｅｒｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＡｌ－Ｆｅａｌｌｏｙｓｗｅｒｅｅｌｕｃｉｄａｔｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｌ－Ｆｅａｌｌｏｙｓｗａｓｃｏｍｍｅｎｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｌ－Ｆｅａｌｌｏｙ；ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
了添加Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、ＲＥ等微量元素及采用热速处理、电流处理、交变磁场、超声振动等工艺条件对Ａｌ－Ｆｅ合金微观组织的影响规律，叙述了目前Ａｌ－Ｆｅ合金的应用状况，并对铝铁合金的研究及应用前景进行了展望。
关键词：Ａｌ－Ｆｅ合金；凝固特点；微观组织；应用中图分类号：ＴＧ１４６．２中图分类号：Ａ文章编号：１００１－４９７７（２００６）０９－０８７５－０５
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Ｓｅｐ．２００６Ｖｏｌ．５５Ｎｏ．９
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铝铁合金的研究进展与应用状况
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向青春，王静媛，周振平，曲迎东，李荣德（沈阳工业大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳１１００２３）
摘要：综述了Ａｌ－Ｆｅ合金的国内外研究现状，阐述了共晶、过共晶铝铁合金及其在快速凝固条件下的凝固特点，概述
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铝合金一直以质轻、延展性好等特点广泛应用于各个工业领域。对于铝合金家族中的铝铁合金，由于其既保持了铝合金质量轻的特点，又具有硬度高、耐热、耐磨、抗腐蚀等优良力学性能，已经越来越受到关注。
从２０世纪７０年代开始，人们已经把Ａｌ－Ｆｅ合金作为一个合金系来研究。至今Ａｌ－Ｆｅ合金尚未作为一种工程结构材料应用于工业生产实践中，是由于普通熔铸Ａｌ－Ｆｅ合金的Ａｌ３Ｆｅ相粗大，割裂基体，大大降低其力学性能［１］。但是Ａｌ－Ｆｅ合金质量轻、耐热性好、原料丰富、价格低，可以部分取代钛合金、常规耐热铝合金和钢等材料，使构件质量和成本大幅度下降，因此在航空、航天、兵器和汽车等领域具有广阔的应用前景。
的研究。
ห้องสมุดไป่ตู้ ８７６ ·
ＦＯＵＮＤＲＹ
Ｓｅｐ．２００６Ｖｏｌ．５５Ｎｏ．９
快冷时之所以形成Ａｌ６Ｆｅ，而不生成Ａｌ３Ｆｅ，很可能是由于形核温度不同，Ａｌ３Ｆｅ所需的形核过冷度较小，而Ａｌ６Ｆｅ所需的成核过冷度较大［３］。
图１二元Ａｌ－Ｆｅ合金平衡相图的铝端Ｆｉｇ．１Ｔｈｅａｌｕｍｉｎｕｍ－ｒｉｃｈｓｉｄｅｏｆｔｈｅＡｌ－Ｆｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｐｈａｓｅｄｉａｇｒａｍ
１铝铁合金的凝固特点
１．１共晶Ａｌ－Ｆｅ合金图１是二元Ａｌ－Ｆｅ合金平衡相图富Ａｌ侧［２］。在９２８Ｋ
时，含１．７％～２．２％Ｆｅ（质量分数，下同）的Ａｌ－Ｆｅ合金在平衡条件下将发生共晶凝固［３］，形成由α－Ａｌ和Ａｌ３Ｆｅ
组成的共晶组织。Ａｄａｍ等［４］认为， α－Ａｌ和Ａｌ３Ｆｅ的生长方式与Ｇ／Ｒ（温度梯度／生长速度）的值有关。在Ｇ／Ｒ较小的情况下， α－Ａｌ相与Ａｌ３Ｆｅ相交替生长。在生长的过程中，需要Ｆｅ原子从α－Ａｌ相界面前沿向Ａｌ３Ｆｅ相界面前沿扩散，以保证两相生长的浓度条件。Ｆｅ原子扩散的主要驱动力是α－Ａｌ相界面前沿的溶质浓度与Ａｌ３Ｆｅ层片边缘处溶质浓度的差，根据Ａｄａｍ等人的计算结果，实际获得的浓度差大于Ｆｅ原子达到极限扩散速率所需的浓度差，说明α－Ａｌ相呈连续界面生长。在Ｇ／Ｒ值较大的情况下， α－Ａｌ相与片状Ａｌ３Ｆｅ相平行生长。Ａｌ－Ａｌ３Ｆｅ共晶相间距 λ与生长速度Ｒ符合关系式： λ２．６Ｒ＝３１８０（ μｍ３．６／ｓ）。马冰等［５］采用热分析方法研究了Ａｌ－Ｆｅ合金的共晶凝固，发现冷却速度Ｖ与共晶Ａｌ－Ｆｅ合金层片间距具有如下关系： λ＝２７．９４－２７．６Ｖ。