Bi含量对Al-Bi偏晶合金显微组织演变的影响*

结合数值模拟与实验研究了常规条件下Al-Bi偏晶合金难混溶区的凝固过程, 分析了Bi含量对Al-Bi偏晶合金显微组织演变的影响。结果表明, 成分为Al-10%Bi合金试样下部组织中富Bi液滴的平均直径和体积分数分别是成分为Al-5%Bi合金试样下部组织中富Bi液滴平均直径和体积分数的1.1倍和12.8倍, 且Al-10%Bi合金试样下部聚集了大量的大尺寸富Bi液滴, 其显微组织均匀性较差; 成分为Al-5%Bi的合金试样中富Bi液滴的平均尺寸较小, 显微组织较均匀; 偏晶点成分的Al-3.4%Bi偏晶合金显微组织中无大尺寸富Bi液滴生成, 显微组织均匀。分析表明, 富Bi相含量的增加导致液滴受重力作用增强, 加剧了难混溶区液-液相分离和分解的凝固行为, 增大了富Bi液滴的尺寸和数量, 液滴受到的Ostwald熟化和碰撞凝并的作用增强, 促使大量的大尺寸富Bi液滴聚集在试样下部, 加重了偏晶合金显微组织的宏观偏析