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普通熔铸Al-Fe合金中通常存在比较粗大的针片状Al3Fe相,容易割裂基体降低合金力学性能,限制了Al-Fe合金作为新型轻质耐热合金的应用。为了研究普通熔铸条件下Al-Fe合金凝固组织的变化规律以及凝固学机理为细化合金组织做准备,本文研究了不同Fe含量的Al-Fe合金在坩埚中缓慢冷却的凝固组织和不同Fe含量的Al-Fe合金在不同浇铸温度下金属型中冷却的凝固组织,并在凝固过程中进行在线测温,借助各种分析检测手段结合冷却曲线,分析Fe含量和浇铸温度对Al-Fe合金凝固组织变化的影响,得出如下结论:(1) Al-Fe合金在坩埚中凝固时冷却速度为0.5-1℃/s,发生近平衡凝固,得到的富Fe相为细针状和粗大板片状Al3Fe相。Al-Fe合金在金属型中凝固时冷却速度约为100℃/s,发生非平衡凝固,得到的富Fe相为纳米级Al6Fe相或微米级Al3Fe相,说明冷却速度的提高能够显著改善Al-Fe合金富Fe相。(2)在金属型模具冷却条件下Al-Fe合金铸锭边部会出现初生α-Al枝晶,并且随着Fe含量的升高初生α-Al枝晶范围逐渐减少,至Fe含量达到5%时完全消失。铸锭心部,Al-2Fe合金为α-Al和Al-Al6Fe组成的亚共晶组织;Al-3Fe合金为Al-Al6Fe共晶组织,Al-4Fe合金除了有Al-AleFe共晶组织外,在中心部位出现含有Al3Fe相的团簇组织;Al-5Fe合金中团簇组织增多并且连在一起形成含有初生Al3Fe相和共晶Al-Al3Fe组织。(3)在金属型模具冷却条件下Al-3Fe合金中发生Al-AleFe共晶反应时,共晶温度为643℃,过冷度为12℃,Al-5Fe合金中发生Al-Al3Fe共晶反应时,共晶温度为650℃,过冷度为5℃,说明过冷度越大,越有利于Al-AleFe共晶反应。(4) Al-3Fe合金在810℃和840℃浇铸时,心部为Al-AleFe共晶组织,基本没有初生Al3Fe相,当浇铸温度为780℃时,合金心部出现含有Al3Fe相的团簇组织;Al-5Fe合金也有类似现象,浇铸温度为810℃时与浇铸温度为840℃和870℃时相比,团簇状组织明显增多,并且团簇组织连在一起,除铸锭边部1mm范围内,其余部位充满连成片的团簇组织,说明浇铸温度过低,不利于Al-AleFe共晶反应。