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Influence of Solution Treatment, Sr-Modification and Short Fibre Reinforcement on the Eutectic Morphology of Al-Si Alloys

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Published/Copyright: May 28, 2013
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Practical Metallography
From the journal Practical Metallography Volume 43 Issue 10

Abstract

An experimental study has been conducted on different unmodified and Sr-modified Al-Si alloys and one short fibre reinforced AlSi7 alloy (SFRM) to evaluate the morphological differences of eutectic Si in the as cast condition and after solution treatments. Al-Si alloys, with 7% and higher content of Si, present a percolating Si-network in the as-cast condition. The addition of strontium produces morphological changes in the network from lamellar Si to a fine dispersed coral fibrous like architecture. Spheroidization and coarsening of the eutectic Si architecture is studied after different exposure times at 540°C. It is observed that the integrity of these networks is very sensitive to solution treatment disintegrating into Si particles decreasing the hardness of the alloys. This effect is avoided by the embedding of alumina fibres into an AlSi7 matrix forming an Al2O3-Si-network. The morphology and rigidity of these isolated structures revealed by deep etching and hardness tests are studied after different solution treatment times.

Kurzfassung

Eine experimentelle Studie wurde an verschiedenen unmodifizierten und Sr-modifizierten Al-Si-Legierungen und an einer kurzfaserverstärkten AlSi7-Legierung (SFRM) zur Ermittlung der morphologischen Unterschiede von eutektischem Si im Gusszustand und nach Lösungsbehandlungen durchgeführt. Al-Si-Legierungen mit 7% und höherem Si-Gehalt zeigen im Gusszustand ein durchlässiges Si-Netzwerk. Der Zusatz an Strontium erzeugt morphologische Veränderungen im Netzwerk von lamellarem Si zu einer fein dispergierten korallenartigen Struktur. Einformung und Vergröberung der eutektischen Si-Struktur nach unterschiedlichen Behandlungszeiten bei 540°C werden untersucht. Es wurde beobachtet, dass die Vollständigkeit dieser Netzwerke sehr empfindlich auf eine Lösungsglühung durch Auflösung in Si-Teilchen und mit Härteabnahme dieser Legierung reagiert. Dieser Effekt lässt sich durch Einbetten von Aluminiumoxidfasern in eine AlSi7-Matrix durch Bildung eines Al2O3-Si-Netzwerks vermeiden. Morphologie und Steifigkeit dieser isolierten Strukturen, ermittelt durch Tiefätzen und Härtetests, wurden nach unterschiedlichen Lösungsglühzeiten untersucht.

Übersetzung: G. Poech

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References / Literatur

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Received: 2005-9-26
Accepted: 2005-11-24
Published Online: 2013-05-28
Published in Print: 2006-10-01

© 2006, Carl Hanser Verlag, München

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