凝固與鑄造組織

加入Al-Si系亞共晶鑄造合金中的添加物與其主要效果的組合,下列何者正確?

  1. A少量的Sr或Na使共晶Si由粗大板狀變為細小纖維狀,Al-Ti-B合金使初晶α-Al的晶粒細化
  2. B少量的Sr或Na使初晶α-Al的晶粒細化,Al-Ti-B合金使共晶Si由粗大板狀變為細小纖維狀
  3. C少量的Sr或Na與Al-Ti-B合金都作為去除熔湯中氫的脫氣劑,減少氣孔
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正確答案:A. 少量的Sr或Na使共晶Si由粗大板狀變為細小纖維狀,Al-Ti-B合金使初晶α-Al的晶粒細化

Al-Si合金的共晶Si若不處理,會刻面成長為粗大的板狀(斷面為針狀),成為裂縫的起點而降低伸長率。加入數十~數百ppm的Sr或Na,Si成長時會導入大量雙晶而分枝,成為細小纖維狀的共晶,伸長率與韌性因而提高。這稱為改良處理。另一方面,Al-Ti-B合金(含TiB₂與Al₃Ti粒子)提供初晶α-Al異質成核的場所,溶入的Ti則抑制成長,是使晶粒細化的晶粒細化劑。把兩者角色對調的選項是錯誤的。脫氣以吹入氬氣等方式進行,Sr反而有增加氫氣孔的傾向。過共晶合金初晶Si的細化則使用磷。

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