Al-Si合金具有优良的可铸造性、耐腐蚀性和良好的机械性能，在航空航天和汽车工业等领域得到了广泛的应用[1,2]
同时，Al-Si合金具有较小的热裂纹倾向性和熔化后的流动性，也被用来制造铝合金焊丝[3]
但是，Al-Si合金焊丝的焊后强度较低，使其应用受到限制
因此，提高Al-Si合金的强度有重要的意义[4]
大量研究结果表明，添加稀土产生的微合金化能显著优化铝合金的性能
稀土Sc是改善铝合金组织和性能的元素之一，也是铝合金比较有效的添加剂之一[5]
Venkateswarlu等[6]的研究表明，Sc含量为0.6%的Al-Sc合金，其抗拉强度从90MPa提高到120 MPa
Zhang等[7]研究了添加不同含量的Sc对Al-7Si合金中共晶Si相的形态和尺寸的影响
结果表明，添加0.4%的Sc使合金中共晶Si的平均长度从150 μm急剧减小到20 μm
Pandee等[8]研究了添加不同含量(0~0.65%)Sc的Al-7Si-0.3Mg铸造铝合金其凝固过程中微观组织的演变
结果表明，添加0.65%的Sc，产生了最高水平的晶粒细化
贺永东等[9]研究了微量Sc和Zr对7A55合金铸锭组织的细化作用及其细化机理
结果表明，当Sc和Zr的添加量分别达到0.30%和0.18%时，合金铸锭有均匀、细小的等轴晶组织
Yin等[10]研究了Sc和Zr的合金化对Al-Mg铸造合金微观结构和拉伸性能的影响
结果表明，添加0.2%Sc和0.1%Zr的Al-5Mg合金,其强度提高了150 MPa
综上所述，现有的研究关注Sc、Zr的添加对Al-Zn-Mg、Al-Mg等合金微观组织和性能的影响，也关注添加稀土Sc对Al-Si合金中共晶Si的变质作用和细化晶粒的作用
本文在前期研究[11,12]的基础上，使用较为优化的Sc和Zr的复合添加量研究Sc和Zr的协同作用以及后续热处理的退火温度对铸态Al-5.5Si合金的微观组织和力学性能的影响
1 实验方法
基于相关文献和本文作者先前的研究结果[11,12]，实验用材料为Al-5.5Si和Al-5.5Si-0.3Sc-0.15Zr合金
用高纯Al(99.99%,质量分数)和Al-20Si中间合金在电阻炉中熔炼Al-5.5Si合金，用高纯Al(99.99%,质量分数)和Al-20Si、Al-2Sc、Al-5Zr中间合金在电阻炉中熔炼
声明：
“添加Sc、Zr和退火对Al-Si合金铸态力学性能的影响” 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：刘超,文锋,陈继强,赵鸿金,李奇龙,周剑鹏
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2025年05月23日 ~ 25日 
