Al-7Si-0.4Mg(质量分数，%)合金(A356)具有出色的铸造性能、高比强度和良好的耐腐蚀性，得到了广泛的应用[1,2]
轻量化进程对汽车结构件的性能提出了更高的要求
目前使用的铸造铝合金材料，其主要问题是强韧性不高
例如，铸造A356合金的典型抗拉强度为280 MPa，延伸率5%~6%
微合金化是提高铸造铝合金性能的主要方法之一
研究表明，Al3M型金属间化合物能提高铸造铝合金的性能[3~8]
能在铝合金中生成Al3M型金属间化合物的过渡金属元素，有Sc[3~5]、Y、Ti、Zr[3~8]和Hf[8,9]
Prach[3]等发现，添加在高压压铸Al-Mg-Si-Mn合金中Zr能促进枝晶异相形核，并提高铸造铝合金的高温力学性能[10,11]
高温力学性能的提高，主要归因于二次枝晶间距的减小、晶粒的细化和含Zr第二相的生成
Yi等[12]研究了0.15%Zr(质量分数)对铸造Al-1.6Mg-1.2Si-1.1Cu-0.15Cr合金的力学性能的影响
结果表明，Al3Zr相可将晶粒尺寸减小约29%，并在凝固过程中促进等轴晶组织的形成
铸造Al-7Si-0.4Mg合金，是一种应用比较广泛的材料
添加Zr元素的铸造Al-7Si-0.4Mg合金热处理后纳米析出相的特征(定量尺寸、晶体结构)和室温力学性能等性能，尚需进一步深入研究
本文研究Zr含量对Al-7Si-0.4Mg合金的组织和室温力学性能的影响，分析不同Zr含量合金的初生α-Al晶粒特征以及含Zr金属间化合物和时效析出相的变化，并讨论微观组织对力学性能的影响
1 实验方法
将商业AlSi7Mg0.4合金熔化并添加适量的中间合金Al-10%Sr与Al-10%Zr(均为质量分数)，制备出实验用Al-7Si-0.4Mg-xZr合金
添加Sr的主要目的，是对共晶Si进行变质
将熔体在720℃保温并用氩气除气5 min，然后倒入预热至250℃的金属模具中(图1)，得到狗骨状拉伸试样
合金的化学成分列于表1
图2给出了4种合金的时效硬化曲线
对样品进行T6热处理(在540℃固溶10 h[13])，出炉水冷后在180℃[13]进行时效，根据合金的时效硬化曲线，时效时间均为8 h
图1
图1铸件和拉伸试样的尺寸
Fig.1Casting and dimensions of tensile specim
声明：
“Zr含量对铸造AlSi7Mg0.4合金力学性能的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：张云翔,赵海东,朱霖,李昌海,武汉琦
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2025年05月23日 ~ 25日 
