《表2 变质处理前后Al-10Si合金的凝固温度》

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《Al-3B变质对铸造Al-10Si合金显微组织与力学性能的影响》

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根据以上实验结果与分析，可以绘制出Al-3B变质处理对Al-Si合金非平衡共晶点的影响示意图，如图3所示。图3中C0是Al-Si合金在平衡状态下共晶点的位置，亚共晶Al-Si合金的非平衡液相线与过共晶Al-Si合金的非平衡液相线的交点代表非平衡共晶点，C0.25，C0.4，C0.55和C0.7分别是加入0.25%，0.40%，0.55%和0.70%Al-3B变质剂后AlSi合金的非平衡共晶点位置。Al-3B变质处理对初生硅形核和生长不产生直接影响，仅仅通过对初生α-Al相的形核与生长影响而对初生硅其起间接作用。当Al-3B加入量小于0.25%时，对Al-Si合金液温度基本没有影响，变质处理前后过共晶Al-Si合金液的过冷度几乎相同。但是，Al-3B变质处理对亚共晶Al-Si合金中初生α-Al相的形核与生长影响较大，随着Al-3B加入量的增加，亚共晶Al-Si合金的过冷度就会减小，即初生α-Al相开始析出温度和合金共晶凝固温度将会升高，从而使Al-Si合金非平衡共晶点向右和向上移动。根据杠杆定律，随着Al-3B加入量的增加，Al-10Si合金中初生α-Al相体积分数增加。当Al-3B加入量大于0.25%时，必须考虑其对Al-Si合金液温度的影响。随着Al-3B加入量的增加，Al-Si合金液的温度和冷却速率都会降低，导致过共晶Al-Si合金液的过冷度明显减小（即初生硅开始析出温度将会明显升高），从而使Al-Si合金非平衡共晶点向左和向上移动。根据杠杆定律，随着Al-3B加入量的增加，Al-10Si合金中初生α-Al相体积分数逐渐减小。这与Wang等[18]，Gong等[21]的研究结果相符合。