Mn元素对过流冷却过共晶Al-22Si-2Fe-xMn合金显微组织及耐磨性的影响

王秋平^1,2，李璐^1,3,2，周荣锋^1,3,2，蒋业华^1,2

1. 昆明理工大学材料科学与工程学院3. 昆明理工大学分析测试研究中心

摘 要：采用常规铸造和分段式倾斜板过流冷却铸造工艺制备Al-22Si-2Fe-xMn合金,研究表明:过流冷却制备工艺能够改善初生Si形貌及尺寸,但对针状富Fe相作用有限.利用扫描电镜、X射线衍射及透射电镜等手段分析过流冷却条件下Mn元素添加对富Fe相晶体结构的影响,通过摩擦磨损实验研究不同Mn/Fe质量比的过共晶Al-Si合金的硬度及耐磨损性能.结果表明:随着过流冷却铸造过共晶Al-Si合金中Mn/Fe质量比增加,合金中四方结构的长针状富Fe相逐渐减少直至基本消失,当Mn/Fe质量比为0.7时,富Fe相主要为六方结构的块状或鱼骨状α-Al₁₅（Fe,Mn）₃Si₂相,此时,合金耐磨性较未添加Mn元素时有所提升,磨损机制以磨料磨损方式为主.

关键词：铝硅铁合金;过流冷却;过共晶合金;显微组织;耐磨性;