精密成形工程

作者：戴俊飞, 芦刚, 涂志新, 柳玉军, 黄盛铭, 李莹, 江华坚

单位：南昌航空大学 轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌 330063

关键词：ZL114A合金,稀土Y变质,超声处理,微观组织,力学性能

基金：国家自然科学基金（52265051）

目的 改善ZL114A合金铸件在凝固结晶过程中出现的针片状共晶硅（Si）相割裂基体及粗大α-Al枝晶缺陷,进一步提高其力学性能。方法 采用超声振动和稀土Y变质法对ZL114A合金进行协同处理,超声振动功率为1 500 W,施振浇注温度为740 ℃,稀土Y含量（质量分数）为0%、0.3%、0.6%、0.9%。采用扫描电子显微镜、XRD衍射仪、数显维氏硬度机及电子万能试验机研究了稀土Y含量对超声处理ZL114A合金微观组织及力学性能的影响。结果 随着Y含量的增加,超声处理下的ZL114A合金α-Al枝晶晶粒的平均尺寸先减小后增大,当Y质量分数为0.6%时,晶粒最细,平均尺寸为202.60 μm。超声处理下的ZL114A合金的抗拉强度、显微硬度、伸长率均随着Y含量的增加而先增后减,且都在0.6%（质量分数）Y时取得最大值,分别为309.5 MPa、121.77HV、5.1%。而未添加Y时,ZL114A合金的抗拉强度、显微硬度、伸长率仅有261.5 MPa、110.42HV、4.33%。结论 稀土Y元素能够改善超声处理下ZL114A合金的共晶Si相和α-Al枝晶,并显著提高其抗拉强度和显微硬度。这表明通过合理添加稀土Y和施加超声振动,可以有效提升ZL114A合金铸件的综合性能。

来源：2025年第9期

《精密成形工程》期刊编辑部

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