原标题：新型可钎焊铸造铝合金 强塑兼备成本更低！

导读

通过光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和拉伸试验，研究了Ni含量和钎焊处理对Al-1.7Mn-xNi（x = 0, 0.5, 1, 1.5, 2.5）铝合金的微观组织和力学性能的影响。系统揭示了Ni含量对Al-Mn-Ni合金中共晶组织类型及数量的调控机制，发现Ni促进Al₉(Ni,Mn,Fe)₂相形成。明确钎焊过程中共晶相球化、弥散相析出及界面富Mn相形成机制，为其在钎焊结构件中的应用提供理论依据。

作为一种经济、安全、清洁的铝组件连接技术，铝钎焊广泛应用于汽车工业和航空航天等领域。铝组件通常采用富Mn的AA3XXX合金或AA6XXX合金制成，在钎焊过程中保持固态，为组件提供强度。对于复杂部件，AA6XXX合金通常通过锻造和机加工成形。然而，该工艺生产周期长、成本高，且难以制造复杂或薄壁结构。相比之下，铸造工艺可生产近净形零件，降低成本、材料浪费和生产时间。但常用的铸造铝合金如Al-Si、Al-Cu和Al-Zn系列由于熔点低，在钎焊温度下易变形或塌陷，无法满足钎焊要求。

近年来，研究者开始开发可钎焊的铸造铝合金，主要集中在Al-Mn、Al-Fe、Al-Ni等高熔点合金体系。Al-Mn-Ni合金因其良好的铸造性能、较高的熔点和力学性能，被认为是理想的可钎焊铸造铝合金候选材料。基于此，苏州魏桥轻量化研究中心的团队设计了5种不同Ni含量的Al-Mn-Ni合金，系统研究了Ni含量和钎焊处理对其微观组织与力学性能的影响，研究结果以题为“Effect of Ni Content and Brazing Treatment on the Microstructure and Mechnical Properties of Al-Mn-Ni Aluminum Alloy”发表于期刊Journal of Materials Engineering and Performance.

铸态Al-Mn-Ni合金的微观结构均由初生α-Al晶粒和共晶组织组成。随着Ni含量从0增加至2.5%，共晶组织数量显著增加，共晶第二相类型由Al₆Mn转变为Al₆Mn/Al₉(Ni,Mn,Fe)₂，最终变为Al₉(Ni,Mn,Fe)₂。

钎焊处理后，共晶第二相发生球化和粗化，富Mn相在Al₉(Ni,Mn,Fe)₂相附近形核并长大。同时，基体中析出大量富Mn弥散相，Ni的添加促进了大尺寸片状Al-Mn-Ni弥散相的形成。

拉伸结果表明，随着Ni含量增加，抗拉强度和屈服强度提高，而伸长率下降。共晶组织数量的增加是铸态样品强度提高的主要原因。与铸态样品相比，钎焊后试样的强度下降，伸长率提高，这归因于共晶组织的球化与粗化以及固溶原子的析出。

本文转载自：《特种铸造及有色合金》