アルミニウム高圧ダイカスト合金AlSi9Cu3Fe (226D)の共晶および金属間化合物のSr改質による導電率向上

この紹介論文は、Elsevierが発行した論文「Increasing the conductivity of aluminium high-pressure die casting alloy AlSi9Cu3Fe (226D) by Sr modification of eutectic and intermetallic phases」の研究内容をまとめたものです。

Table 1 Composition of alloy 226D used for casting measured by OES and nominal composition of alloy 226D (AlSi9Cu3(Fe)(Zn)) from DIN EN 1706 [9] where the limits are maximum values if no range is specified.
Table 1
Composition of alloy 226D used for casting measured by OES and nominal composition of alloy 226D (AlSi9Cu3(Fe)(Zn)) from DIN EN 1706 [9] where the limits are maximum values if no range is specified.
Table 2 Planned and achieved Sr addition in alloy 226D for 1 mm, 2 mm and 3 mm samples in wt.-% measured by OES.
Table 2
Planned and achieved Sr addition in alloy 226D for 1 mm, 2 mm and 3 mm samples in wt.-% measured by OES.
Fig. 1. (a) Cu-die used for casting plates and (b) set-up for the casting process with Cu-die, vacuum pump, manometer and needle valve for controlling the applied vacuum.
Fig. 1. (a) Cu-die used for casting plates and (b) set-up for the casting process with Cu-die, vacuum pump, manometer and needle valve for controlling the applied vacuum.

1. 概要:

  • タイトル: Increasing the conductivity of aluminium high-pressure die casting alloy AlSi9Cu3Fe (226D) by Sr modification of eutectic and intermetallic phases (共晶および金属間化合物のSr改質によるアルミニウム高圧ダイカスト合金AlSi9Cu3Fe (226D)の導電率向上)
  • 著者: Felix Feyer, Michael Weigand, Peter Randelzhofer, Carolin Körner
  • 出版年: 2025
  • 掲載ジャーナル/学会: Materials Science and Engineering B
  • キーワード: Al alloys, Si modification, Conductivity, Hardness, High throughput (Al合金、Si改質、導電率、硬度、ハイスループット)

2. 概要

高圧ダイカスト合金は現在、優れた鋳造性と要求される部品の機械的特性を満たすように最適化されています。一般的に、これらの合金の導電率は、機械的特性と鋳造性を改善するための努力によって低下します。モビリティおよび通信分野の新しいコンポーネントは、導電率が向上した合金を必要としています。この研究の焦点は、高圧ダイカスト合金AlSi9Cu3Feの導電率および機械的特性に対する改質の影響を評価することです。ハイスループット研究のために、実験室規模で高圧ダイカストの微細構造を模倣する真空アシスト機能を備えた新しいCuダイ設計が使用されました。Si相および金属間化合物の形態と分布の改質を組み合わせることで、合金の特性に総合的に影響を与えます。改質の程度は、存在する合金元素およびSr含有量レベルに関連しています。導電率は10%以上向上します。

3. 研究背景:

研究テーマの背景:

アルミニウムは、気候保護、持続可能な生産、低排出製品の観点から、構造および機能コンポーネントとしてますます重要になっています[1,2]。高い熱伝導率および電気伝導率、良好な密度対強度比、優れた鋳造性は、Al鋳造合金にとって非常に重要です[3-5]。自動車工学における電動化の進展と他の分野における要求の高まりは、増大する重量および熱要件を満たすためにAl鋳造の革新を推進しています[6-8]。

先行研究の現状:

広く使用されているHPDC合金AlSi9Cu3(Fe) (226D)は、高いケイ素含有量と合金元素のため、純粋なAl(180-210 W/mK [9], 34 MS/m [9])よりも低い熱伝導率(110-120 W/mK [9], 13-17 MS/m [9])を持っています[9]。導電率は、組成、微細構造、欠陥に依存します[4,7,9,10]。Stadler et al. [11]は、Al-Si鋳物の電気伝導率と熱伝導率の間に線形相関があることを示しました。化学的改質剤は、Al鋳造合金の微細構造を変化させることができます[12]。Sr、Na、Ca、Sbなどの改質剤は、共晶ケイ素の形態を変化させることができます[12-14]。Sr改質メカニズムは広く研究されてきました[12,15-18]。Timpel et al. [17,19]は、改質が2種類のSr-Al-Si共偏析に基づいていることを示しました。Al-Si合金にSrを添加すると、共晶Si構造を改質することにより電気伝導率と熱伝導率を大幅に向上させることができ[6,8,10,20-22]、これはケイ素相の投影面積の減少に起因します[8,10,20,22]。

研究の必要性:

Sanna et al. [5]とSamuel et al. [23]は、Sr添加が金属間化合物にも影響を与えることを観察しました。しかし、これらの変化は、Zhang et al. [8]やWang et al. [10]の研究とは異なり、導電率への影響について調査されていません。

4. 研究目的と研究課題:

研究目的:

典型的な肉厚を持つ合金の導電率と性能を向上させるために、Sr添加による市販のダイカスト合金226Dの改質をよりよく理解することです。

主要な研究:

  • 向上した導電率のためのSr添加による微細構造の変化をMIPARソフトウェアを使用して調査および定量化します。
  • 共晶Siおよびその他の金属間化合物の形態変化を特徴付けます。
  • HPDC合金226Dの相構造および形態に対するSrの影響を明らかにし、導電率の変化を誘導します。

5. 研究方法

  • 研究デザイン: 実験室規模でHPDC微細構造を模倣するために、真空アシスト機能を備えた新しいCuダイ設計を使用した実験的研究。
  • 材料: 市販のHPDC合金226D (表1はインゴットと公称組成を示しています)。
  • Sr改質: KBM AFFILIPS B.V.のAlSr10マスターアロイを溶湯に添加 (表2は鋳造サンプルのSr含有量を示しています)。
  • サンプル準備:
    • 黒鉛るつぼで1.5kgの合金を720°Cで溶解。
    • 予熱したAlSr10合金を添加し、攪拌。
    • より小さなインゴットに鋳造し、再溶解してサンプル製造のためにCuダイに鋳造。
    • 真空アシスト機能を備えた異なるダイを使用して、1mm、2mm、3mmの肉厚のサンプルを作成します(図1)。
  • データ収集:
    • 電気伝導率: HELMUT FISCHER GmbHの渦電流測定システムSIGMASCOPE SMP 350 (サンプル領域全体で12か所)。
    • 金属組織: サンプルの切断、研削、研磨、10% NaOHで8秒間エッチング。
    • 微細構造解析:
      • Leica DM6000 Mを使用した光学顕微鏡(LM)。
      • EDAX Octane Electを搭載したFEI Quanta 450を使用した走査型電子顕微鏡(SEM)。
      • JEOL-JXA8800を使用した電子プローブマイクロアナリシス(EPMA)。
    • 硬度: Lecoのマイクロ硬度計M400G (HV0.5, DIN EN ISO 6507-1 [24])。
    • 熱伝導率: 測定された密度(浮力秤量)、熱拡散率(LinseisのLFA 1000)、計算された熱容量(OES組成に基づく)から式(1)を使用して計算。
  • 画像解析: MIPARソフトウェアを使用してSEおよびBSE画像を分析し、Si相と軽元素/重元素を含む他の相を分離します(図3)。相面積、平均隣接距離(AND)、真円度を分析します。

6. 主要な研究結果:

主要な研究結果と提示されたデータ分析:

  • 共晶Si構造の改質:
    • SEM画像(図4)は、Sr添加によるSi共晶相の構造変化を示しています。
    • EPMAマッピング(図5、7)は、Srの有無にかかわらずサンプル中の元素分布を示しています。
    • MIPAR(図9(a)-(c))を使用した定量分析は、Sr添加によるSi相面積、AND、真円度の変化を示しています。
  • 金属間化合物の形態改質:
    • SEMおよびEDX測定(図8)は、金属間化合物の形態変化を示しています。
    • MIPAR(図9(d)-(f))を使用した定量分析は、Sr添加による金属間化合物面積、AND、真円度の変化を示しています。
  • 肉厚の影響:
    • 異なる肉厚に対するSi相および金属間化合物特性の比較(図10)。
  • 導電率と硬度:
    • 測定された電気伝導率(図11(a))は、0.02 wt.-%までのSr添加で増加を示しています。
    • 測定された熱伝導率(図11(b))は、同様の傾向を示しています。
    • 測定されたビッカース硬度(図11(c))は、0.02 wt.-%までのSr添加でわずかに増加を示しています。
Fig. 2. (a) Casting plates (226D) with plate thicknesses of 3 mm, 2 mm and 1 mm cast with vacuum assisted Cu-dies, (b) cutting directions (dotted line) for sample plate preparation with marked surface for microstructure analysis, (c) microstructure of HPDC 5 mm part made from alloy 226D and (d) microstructure of Cu-die casting part with 3 mm thickness made from alloy 226D.
Fig. 2. (a) Casting plates (226D) with plate thicknesses of 3 mm, 2 mm and 1 mm cast with vacuum assisted Cu-dies, (b) cutting directions (dotted line) for sample plate preparation with marked surface for microstructure analysis, (c) microstructure of HPDC 5 mm part made from alloy 226D and (d) microstructure of Cu-die casting part with 3 mm thickness made from alloy 226D.
Fig. 3. (a) SEM SE-picture of the alloy 226D with 0.04 wt.-% Sr addition, (b) SEM BSE-picture on the same position as the SE-picture, (c) analysed and dyed SEM SE-picture with the informations from the SE- and BSE-picture of the present phases and (d) magnification of the detection of Si phase and intermetallic phases formed with heavy element by MIPAR.
Fig. 3. (a) SEM SE-picture of the alloy 226D with 0.04 wt.-% Sr addition, (b) SEM BSE-picture on the same position as the SE-picture, (c) analysed and dyed SEM SE-picture with the informations from the SE- and BSE-picture of the present phases and (d) magnification of the detection of Si phase and intermetallic phases formed with heavy element by MIPAR.
Fig. 4. Exemplary SEM pictures of the influence of Sr addition on the eutectic Si phase structure in 1 mm samples: (a) without Sr, (b) with a low amount of Sr (0.006 wt.-%) and (c) with a high amounts of Sr (0.060 wt.-%).
Fig. 4. Exemplary SEM pictures of the influence of Sr addition on the eutectic Si phase structure in 1 mm samples: (a) without Sr, (b) with a low amount of Sr (0.006 wt.-%) and (c) with a high amounts of Sr (0.060 wt.-%).
Fig. 5. EPMA-mappings of 1 mm samples cast from alloy 226D without Sr addition for the main alloying elements: (a) Si, (b) Fe, (c) Mg, (d) Cu, (e) Mn and (f) Zn
Fig. 5. EPMA-mappings of 1 mm samples cast from alloy 226D without Sr addition for the main alloying elements: (a) Si, (b) Fe, (c) Mg, (d) Cu, (e) Mn and (f) Zn.
Fig. 6. BSE-images of the areas the EPMA-mappings where conducted (a) 1 mm samples cast from alloy 226D without Sr addition and (b) 1 mm samples cast from alloy 226D with 0.034 wt.-% Sr.
Fig. 6. BSE-images of the areas the EPMA-mappings where conducted (a) 1 mm samples cast from alloy 226D without Sr addition and (b) 1 mm samples cast from alloy 226D with 0.034 wt.-% Sr.
Fig. 12. Cumulative frequency of Si phase structure in 1 mm casting: (a) Si phase area and (b) Si phase AND.
Fig. 12. Cumulative frequency of Si phase structure in 1 mm casting: (a) Si phase area and (b) Si phase AND.
Fig. 13. Schematic two-dimensional overview of the change of interlinking paths of the 𝛼-Al phases (green arrows) with eutectic Si (blue) and intermetallic phases (orange): (a) without Sr modification, (b) with optimal modification of eutectic Si phase with intermediate amounts of Sr and (c) with overmodified Si with high amounts of Sr addition.
Fig. 13. Schematic two-dimensional overview of the change of interlinking paths of the 𝛼-Al phases (green arrows) with eutectic Si (blue) and intermetallic phases (orange): (a) without Sr modification, (b) with optimal modification of eutectic Si phase with intermediate amounts of Sr and (c) with overmodified Si with high amounts of Sr addition.
Fig. 14. LM pictures of the influence of Sr addition on the 𝛼-Al structure in 3 mm samples: (a) without Sr, (b) with a low amount of Sr (0.006 wt.-%), (c) with a medium amount of Sr (0.018 wt.-%) and with a high amount of Sr (0.064 wt.-%).
Fig. 14. LM pictures of the influence of Sr addition on the 𝛼-Al structure in 3 mm samples: (a) without Sr, (b) with a low amount of Sr (0.006 wt.-%), (c) with a medium amount of Sr (0.018 wt.-%) and with a high amount of Sr (0.064 wt.-%).

図のリスト:

  • 図1. (a) 鋳造板に使用されるCuダイ、および (b) 適用される真空を制御するためのCuダイ、真空ポンプ、圧力計、ニードルバルブを備えた鋳造プロセスの設定。
  • 図2. (a) 真空アシストCuダイで鋳造された3mm、2mm、1mmの板厚の鋳造板(226D)、(b) 微細構造解析のためにマークされた表面を持つサンプル板の準備のための切断方向(点線)、(c) 合金226Dで作られたHPDC 5mm部品の微細構造、および (d) 合金226Dで作られた3mm厚のCuダイ鋳造部品の微細構造。
  • 図3. (a) 0.04 wt.-% Sr添加の合金226DのSEM SE写真、(b) SE写真と同じ位置のSEM BSE写真、(c) SEおよびBSE写真の情報を使用して分析および染色されたSEM SE写真、(d) MIPARによる重元素で形成されたSi相および金属間化合物の検出の拡大。
  • 図4. 1mmサンプルにおける共晶Si相構造に対するSr添加の影響を示す代表的なSEM写真: (a) Srなし、(b) 少量(0.006 wt.-%)のSr、(c) 多量(0.060 wt.-%)のSr。
  • 図5. 主要な合金元素に対するSr添加なしの合金226Dから鋳造された1mmサンプルのEPMAマッピング: (a) Si、(b) Fe、(c) Mg、(d) Cu、(e) Mn、(f) Zn。
  • 図6. EPMAマッピングが行われた領域のBSE画像 (a) Sr添加なしの合金226Dから鋳造された1mmサンプル、(b) 0.034 wt.-% Srを含む合金226Dから鋳造された1mmサンプル。
  • 図7. 主要な合金元素に対する0.034 wt.-% Sr添加の合金226Dから鋳造された1mmサンプルのEPMAマッピング: (a) Si、(b) Fe、(c) Mg、(d) Cu、(e) Mn、(f) Zn。
  • 図8. 合金226Dで作られた1mmの肉厚を持つ鋳造サンプルのBSE画像に存在する金属間化合物のEDX測定: (a) BSE画像でオレンジ色の円でマークされたCuリッチ析出物のEDX測定 (b) Sr添加なしの合金のBSE画像、および (b) 図で緑色の長方形でマークされたFeおよびMnリッチ析出物と対応するEDX測定 (c)、(d) 0.034 wt.-% Sr (e)を含む合金のBSE画像でオレンジ色の円でマークされたCuリッチ析出物のEDX測定、および (e) 図で緑色の長方形でマークされたFeおよびMnリッチ析出物と対応するEDX測定 (f)。
  • 図9. 3mm鋳造におけるSiおよび金属間化合物構造の累積頻度: (a) Si相面積、(b) Si相AND、(c) Si相真円度、(d) 重元素で形成された金属間化合物面積、(e) 重元素で形成された金属間化合物AND、(f) 重元素で形成された金属間化合物真円度。
  • 図10. 1つのSr含有量を持つ1mm、2mm、3mmサンプルにおけるSiおよび金属間化合物構造: (a) Si相面積、(b) Si相AND、(c) Si相真円度、(d) 重元素で形成された金属間化合物面積、(e) 重元素で形成された金属間化合物AND、(f) 重元素で形成された金属間化合物真円度。
  • 図11. 1mm、2mm、3mmの厚さの鋳造サンプルについて、Sr添加量を変えた場合の測定された導電率と硬度: (a) 20°Cでの電気伝導率、(b) 室温での熱伝導率、(c) ビッカース硬度。
  • 図12. 1mm鋳造におけるSi相構造の累積頻度: (a) Si相面積、(b) Si相AND。
  • 図13. 共晶Si(青)および金属間化合物(オレンジ)を含むα-Al相(緑色の矢印)の相互接続経路の変化の概略的な2次元概要: (a) Sr改質なし、(b) 中程度のSrによる最適な共晶Si改質、(c) 多量のSrによる過剰改質されたSi。
  • 図14. 3mmサンプルにおけるα-Al構造に対するSr添加の影響を示すLM写真: (a) Srなし、(b) 少量(0.006 wt.-%)のSr、(c) 中程度(0.018 wt.-%)のSr、(d) 多量(0.064 wt.-%)のSr。

7. 結論:

主要な研究結果の要約:

  • 合金226Dの共晶Si構造(面積、AND、真円度)の改質は、約0.005 wt.-% Srで既に最高レベルの改質に達します。合金にSrをさらに添加しても、中/低冷却速度では構造はそれ以上変化しません。高い冷却速度では、Sr添加量が多いほど共晶Si相が過剰改質されます。
  • Sr量を増やすと、Cu、Mn、Feなどの元素で形成される金属間化合物の形態が継続的に変化します。これらの金属間化合物の相面積、AND、真円度の分布は、より小さく、より密に詰まり、より円形の相にシフトします。
  • 分析された肉厚1mm、2mm、3mmに対して約0.02 wt.-%のSrを添加すると、合金226Dの電気伝導率が10%以上向上します。2mmおよび3mmサンプルの熱伝導率は、同様の傾向を示します。Srをさらに添加しても、電気伝導率と熱伝導率はそれ以上向上しません。
  • 硬度は、3つの肉厚すべてについて約0.02 wt.-% Srで最大値まで増加し、合金中のSr含有量が増加するとわずかに減少します。
  • 電気伝導率、熱伝導率、硬度の推移は、共晶Si、金属間化合物、α-Al相のサイズ、形態、分布の複合的な影響に基づいています。

結果は、Sr改質が共晶Siと金属間化合物の両方を変化させることによって導電率を大幅に向上させることを示しています。最適なSr含有量は約0.02 wt.-%であり、それを超えると導電率はそれ以上向上しません。この研究は、共晶Si、金属間化合物、α-Al相が全体的な特性に及ぼす複合的な影響を強調しています。これは、高い導電率が必要な用途のために合金組成とプロセスを最適化することに影響を与えます。

8. 参考文献:

  • [1] E. Efthymiou, Ö.N. Cöcen, S.R. Ermolli, Sustainable aluminium systems, Sustainability 2 (9) (2010) 3100-3109, http://dx.doi.org/10.3390/su2093100.
  • [2] E. Cinkilic, M. Moodispaw, J. Zhang, J. Miao, A.A. Luo, A new recycled Al-Si-Mg alloy for sustainable structural die casting applications, Met. Mater. Trans. A 53 (8) (2022) 2861-2873, http://dx.doi.org/10.1007/s11661-022-06711-4.
  • [3] G.K. Sigworth, The modification of Al-Si casting alloys: Important practical and theoretical aspects, Int. J. Met. 2 (2) (2008) 19-40, http://dx.doi.org/10.1007/ bf03355425.
  • [4] R. Lumley, I. Polmear, H. Groot, J. Ferrier, Thermal characteristics of heat-treated aluminum high-pressure die-castings, Scr. Mater. 58 (11) (2008) 1006–1009, http://dx.doi.org/10.1016/j.scriptamat.2008.01.0
  • [5] F. Sanna, A. Fabrizi, S. Ferraro, G. Timelli, P. Ferro, F. Bonollo, Multiscale characterisation of AISi9Cu3(Fe) die casting alloys after Cu, Mg, Zn and Sr addition, Met. Ital. 105 (2013) 13-24.
  • [6] K. Wang, W. Li, W. Xu, S. Hou, S. Hu, Simultaneous improvement of thermal conductivity and strength for commercial A356 alloy using strontium modifica- tion process, Met. Mater. Int. 27 (11) (2020) 4742-4756, http://dx.doi.org/10. 1007/s12540-020-00669-x.
  • [7] M. Qi, Y. Kang, Y. Xu, Z. Wulabieke, J. Li, A novel rheological high pressure die-casting process for preparing large thin-walled Al-Si-Fe-Mg-Sr alloy with high heat conductivity, high plasticity and medium strength, Mater. Sci. Eng.: A 776 (2020) 139040, http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2020.139040.
  • [8] X. Zhang, Y. Zhou, G. Zhong, J. Zhang, Y. Chen, W. Jie, P. Schumacher, J. Li, Effects of Si and Sr elements on solidification microstructure and thermal conductivity of Al-Si-based alloys, J. Mater. Sci. 57 (11) (2022) 6428-6444, http://dx.doi.org/10.1007/s10853-022-07045-7.
  • [9] Technischen Komitee CEN/T.C. 132 Aluminium und Aluminiumlegierungen, Aluminium und Aluminiumlegierungen - Gussstücke - Chemische Zusammenset- zung und mechanische Eigenschaften Deutsche Fassung EN 1706-2020+A1-2021, 2021, Deutsche Norm.
  • [10] G. Wang, Z. Guan, J. Wang, M. Ren, R. Yan, J. Song, Effect of cooling rate and modification by strontium on the thermal conductivity of Al-8Si alloy, Metals 11 (9) (2021) 1334, http://dx.doi.org/10.3390/met11091334.
  • [11] F. Stadler, H. Antrekowitsch, W. Fragner, H. Kaufmann, E. Pinatel, P. Uggowitzer, The effect of main alloying elements on the physical properties of Al-Si foundry alloys, Mater. Sci. Eng.: A 560 (2013) 481-491, http://dx.doi.org/10.1016/j. msea.2012.09.093.
  • [12] S.-Z. Lu, A. Hellawell, The mechanism of silicon modification in aluminum-silicon alloys: Impurity induced twinning, Met. Trans. A 18 (10) (1987) 1721-1733, http://dx.doi.org/10.1007/bf02646204.
  • [13] K. Nogita, A. Dahle, Eutectic growth mode in strontium, antimony and phos- phorus modified hypoeutectic Al-Si foundry alloys, Mater. Trans. 42 (3) (2001) 393-396, http://dx.doi.org/10.2320/matertrans.42.393.
  • [14] K. Nogita, J. Drennan, A. Dahle, Evaluation of silicon twinning in hypo-eutectic Al-Si alloys, Mater. Trans. 44 (4) (2003) 625-628, http://dx.doi.org/10.2320/ matertrans.44.625.
  • [15] M.G. Day, A. Hellawell, The microstructure and crystallography of alu- minium-silicon eutectic alloys, Proc. R. Soc. Lond. Ser. A. Math. Phys. Sci. 305 (1483) (1968) 473-491, http://dx.doi.org/10.1098/rspa.1968.0128.
  • [16] S.D. McDonald, A.K. Dahle, J.A. Taylor, D.H. StJohn, Eutectic grains in un- modified and strontium-modified hypoeutectic aluminum-silicon alloys, Met. Mater. Trans. A 35 (6) (2004) 1829-1837, http://dx.doi.org/10.1007/s11661- 004-0091-y.
  • [17] M. Timpel, N. Wanderka, R. Schlesiger, T. Yamamoto, N. Lazarev, D. Isheim, G. Schmitz, S. Matsumura, J. Banhart, The role of strontium in modifying aluminium-silicon alloys, Acta Mater. 60 (9) (2012) 3920-3928, http://dx.doi. org/10.1016/j.actamat.2012.03.031.
  • [18] J.H. Li, M. Albu, T. Ludwig, Y. Matsubara, F. Hofer, L. Arnberg, Y. Tsunekawa, P. Schumacher, Modification of eutectic Si in Al-Si based alloys, Mater. Sci. Forum 794-796 (2014) 130-136, http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/ msf.794-796.130.
  • [19] M. Timpel, N. Wanderka, R. Schlesiger, T. Yamamoto, D. Isheim, G. Schmitz, S. Matsumura, J. Banhart, Sr-Al-Si co-segregated regions in eutectic Si phase of Sr-modified Al-10Si alloy, Ultramicroscopy 132 (2013) 216-221, http://dx.doi. org/10.1016/j.ultramic.2012.10.006.
  • [20] M.H. Mulazimoglu, R.A.L. Drew, J.E. Gruzleski, The electrical conductivity of cast Al-Si alloys in the range 2 to 12.6 wt pct silicon, Met. Trans. A 20 (3) (1989) 383-389, http://dx.doi.org/10.1007/bf02653917.
  • [21] J. Guo, Z.-P. Guan, R.-F. Yan, P.-K. Ma, M.-H. Wang, P. Zhao, J.-G. Wang, Effect of modification with different contents of Sb and Sr on the thermal conductivity of hypoeutectic Al-Si alloy, Metals 10 (12) (2020) 1637, http: //dx.doi.org/10.3390/met10121637.
  • [22] J. qi G.A.N., Y. jian HUA.N.G., C. W.E.N., J. D.U., Effect of Sr modification on microstructure and thermal conductivity of hypoeutectic Al-Si alloys, Trans. Nonferr. Met. Soc. China 30 (11) (2020) 2879-2890, http://dx.doi.org/10.1016/ s1003-6326(20)65428-0.
  • [23] A.M. Samuel, H.W. Doty, S. Valtierra, F.H. Samuel, Effect of Fe, Sr, P, Ti and undercooling on the precipitation of β-A15FeSi in A319.2 type alloys, Int. J. Met. 11 (4) (2016) 675-687, http://dx.doi.org/10.1007/s40962-016-0116-5.
  • [24] Technischen Komitee ISO/TC164 "Mechanical testing of metals" and Tech- nischen Komitee CEN/TC459 "ECISS-Europäisches Komitee für Eisen- und Stahlnormung", Metallische Werkstoffe Härteprüfung nach Vickers Teil 1: Prüfverfahren (ISO 6507-1:2023); Deutsche Fassung EN ISO 6507-1:2023, 2024, Deutsche Norm.
  • [25] X.-L. Zheng, S.-X. Li, J.-L. Ma, Q.-Y. Xu, H.-D. Zhao, Z.-Q. Han, Improvement of impact properties of Al-Si-Mg alloy via solution treatment and joint modification with Sr and La, Rare Met. 43 (7) (2024) 3301-3313, http://dx.doi.org/10.1007/ s12598-024-02622-y.
  • [26] B. Closset, J.E. Gruzleski, Structure and properties of hypoeutectic Al-Si-Mg alloys modified with pure strontium, Met. Trans. A 13 (6) (1982) 945-951, http://dx.doi.org/10.1007/bf02643389.
  • [27] W. Zhang, S. Ma, Z. Wei, P. Bai, The relationship between residual amount of Sr and morphology of eutectic Si phase in A356 alloy, Materials 12 (19) (2019) 3222, http://dx.doi.org/10.3390/ma12193222.
  • [28] E. Samuel, A.M. Samuel, H.W. Doty, S. Valtierra, F.H. Samuel, Intermetallic phases in Al-Si based cast alloys: new perspective, Int. J. Cast Met. Res. 27 (2) (2013) 107-114, http://dx.doi.org/10.1179/1743133613y.0000000083.
  • [29] L. Liu, A.M. Samuel, F.H. Samuel, H.W. Doty, S. Valtierra, Role of iron in relation to silicon modification in Sr-treated 319 and 356 alloys, Int. J. Cast Met. Res. 16 (4) (2003) 397-408, http://dx.doi.org/10.1080/13640461.2003.11819616.
  • [30] S. Nafisi, R. Ghomashchi, Effects of modification during conventional and semi- solid metal processing of A356 Al-Si alloy, Mater. Sci. Eng.: A 415 (1-2) (2006) 273-285, http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2005.09.108.
  • [31] G. Timelli, A. Fabrizi, The effects of microstructure heterogeneities and casting defects on the mechanical properties of high-pressure die-cast AlSi9Cu3(Fe) alloys, Met. Mater. Trans. A 45 (12) (2014) 5486-5498, http://dx.doi.org/10. 1007/s11661-014-2515-7.
  • [32] Z. Li, A.M. Samuel, F.H. Samuel, C. Ravindran, S. Valtierra, Effect of alloying elements on the segregation and dissolution of CuAl2 phase in Al-Si-Cu 319 alloys, J. Mater. Sci. 38 (6) (2003) 1203-1218, http://dx.doi.org/10.1023/a: 1022857703995.
  • [33] M. Wang, W. Xu, Q. Han, Study of refinement and morphology change of AlFeSi phase in A380 alloy due to addition of Ca, Sr/ Ca, Mn and Mn, Sr, Mater. Trans. 57 (9) (2016) 1509-1513, http://dx.doi.org/10.2320/matertrans.m2015329.
  • [34] Q. Li, J. Wang, C. Xue, Y. Miao, Q. Hou, X. Yang, Y. Meng, Z. Yang, G. Tian, H. Su, X. Li, Effects of Sr on Fe-rich intermetallics in recycled Al-Si-Cu alloys, J. Mater. Sci. 59 (25) (2024) 11572-11595, http://dx.doi.org/10.1007/s10853- 024-09854-4.
  • [35] A. Fortini, L. Lattanzi, M. Merlin, G.L. Garagnani, Comprehensive evaluation of modification level assessment in Sr-modified aluminium alloys, Int. J. Met. 12 (4) (2017) 697-711, http://dx.doi.org/10.1007/s40962-017-0202-3.
  • [36] H. Liao, Y. Sun, G. Sun, Correlation between mechanical properties and amount of dendritic a-Al phase in as-cast near-eutectic Al-11.6 strontium, Mater. Sci. Eng.: A 335 (1-2) (2002) 62-66, http://dx.doi.org/10.1016/s0921-5093(01) 01949-9.
  • [37] L. Liu, A.M. Samuel, F.H. Samuel, H.W. Doty, S. Valtierra, Characteristics of a- dendritic and eutectic structures in Sr-treated Al-Si casting alloys, J. Mater. Sci. 39 (1) (2004) 215-224, http://dx.doi.org/10.1023/b:jmsc.0000007747.43275. 34.
  • [38] M.D. Hanna, S.-Z. Lu, A. Hellawell, Modification in the aluminum silicon system, Met. Trans. A 15 (3) (1984) 459-469, http://dx.doi.org/10.1007/bf02644969.
  • [39] A.P. Hekimoğlu, M. Çalış, G. Ayata, Effect of strontium and magnesium additions on the microstructure and mechanical properties of Al-12Si alloys, Met. Mater. Int. 25 (6) (2019) 1488-1499, http://dx.doi.org/10.1007/s12540-019-00429-6.

9. 著作権:

  • この資料は、"Felix Feyer, Michael Weigand, Peter Randelzhofer, Carolin Körner"による論文「Increasing the conductivity of aluminium high-pressure die casting alloy AlSi9Cu3Fe (226D) by Sr modification of eutectic and intermetallic phases」に基づいています。
  • 論文出典: https://doi.org/10.1016/j.mseb.2025.118109

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Tags: A380; ,Al-Si alloy; ,Alloying elements; ,Applications; ,CAD; ,Die casting; ,Microstructure; ,자동차