Si含量对固态钢/液态铝界面反应与界面力学性能的影响

• 作者: 邹天鹏 喻高扬 陈树海 黄继华 杨健 赵志毅 荣吉平 杨瑾
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 金属间化合物 Si含量 固态钢 液态铝 界面反应 力学性能
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程|Materials Science and Engineering
• 页码范围: 2570-2584
• 页数: 15页
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(21)65676-5

摘要

采用热物理模拟方法研究Si含量对固态钢与液态铝界面反应初始阶段(反应时间<10 s)内金属间化合物的显微组织和生长动力学的影响.同时,通过高频感应加热的方式研究Si添加对钢/铝界面力学性能的影响.结果表明,在界面反应初期,金属间化合物层主要包括η-Fe2Al5和θ-Fe4Al13两相.铝液中添加Si后金属间化合物层的厚度减小.当Al液中含2％Si(质量分数)时,η相的生长仅由扩散过程控制;当铝液中Si含量增至5％或8％时,η相的生长由扩散过程与界面反应共同控制,同时,τ1/τ9-(Al,Si)5Fe3三元相也在η相中形成.随着铝液中Si含量的增加,η相的激活能逐渐减小.界面力学性能结果显示,纯铝与钢形成的接头具有最高的抗拉强度和冲击功.