弥散固态颗粒对Al-Bi合金液-液相分离过程的影响

来源期刊：金属学报2019年第3期

论文作者：张林 满田囡 王恩刚

文章页码：399 - 409

关键词：难混溶合金;Al-Bi;Ce;液-液分离;固态颗粒;

摘    要：通过向Al-Bi难混溶合金中添加稀土生成CeBi2颗粒,在液淬和自然冷却2种冷却方式下研究固态颗粒对液-液相分离的作用。固态颗粒成为富Bi液滴的形核质点,提高了形核率,促进液滴尺寸细化和弥散分布,进而提高了合金耐磨性能。通过分散粒子法对富Bi液滴的运动、生长和凝并行为进行模拟分析,发现Stokes运动是富Bi液滴宏观偏析的主要成因,熔体自然对流对液滴分布也有一定影响。添加Ce增加了凝固各时间段的富Bi液滴数量,细化液滴尺寸,使液滴运动速度降低。与较快出现宏观偏析的Al-Bi合金相比,Al-Bi-Ce合金中虽然有同样的粗化和偏析趋势,但进行速度相对较慢,宏观偏析较轻。液滴在凝并后期出现了尺寸的多峰分布,峰值随液滴尺寸增加由高向低排列。数值模拟结果与实验统计结果体现了较好的一致性。