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Al-Ni合金是一种重要的轻型结构材料,它秉承了铸造铝合金良好的铸造性能以及高的导电、导热性能,同时具有比强度高、流动性好和抗高温氧化性能等优点。合金化处理和磁场处理这两大工艺一直是人们研究的焦点,合金化处理具有净化熔体、变质细化等效果,磁场处理具有环保、操作便捷和效果突出等优点。本文研究了微量元素RE、Sr、Zr和稳恒磁场、脉冲磁场、交变磁场对Al-10%Ni合金凝固组织及力学性能的影响,研究结果表明:1)RE、Sr和Zr合金化显著改变了Al-10%Ni合金的凝固组织。随着RE含量的升高,Al3Ni相先细化后粗化,当RE含量为0.4%时,组织细化最明显。随着Sr、Zr含量的升高,Al3Ni相逐渐细化。添加RE后合金中出现了Al3Ce和Al4Ce新相,添加Sr后合金中出现了AlSr新相,添加Zr后合金中出现了Al2Zr和Al3Zr新相。随着RE、Sr含量的升高,合金的硬度有所降低;随着Zr含量的升高,合金的硬度逐渐提高;加入0.4%的RE或0.6%的Sr后,合金的抗拉强度和伸长率都有所降低;加入0.6%的Zr后,合金的抗拉强度提高了20%,伸长率降低了46%。2)稳恒磁场处理显著改善了Al-10%Ni合金的凝固组织。在0-1.5T范围内,随着磁感应强度的增加,Al3Ni相分布更均匀,在平行于磁场方向的截面上Al3Ni相发生定向排列,且定向排列程度逐渐提高,间距逐渐减小。α-Al的(311)晶面的生长受到抑制,在(111)晶面形成了择优取向;Al3Ni相在(hk0)面的衍射强度增强,在其它方向的衍射强度减弱甚至消失,且发生c轴取向。铝基体的晶格常数普遍比无磁场时的低。稳恒磁场处理后,合金硬度总体有所提高,当磁感应强度为1.1T时,合金的抗拉强度提高了3.1%,伸长率提高了41.6%。3)在脉冲磁场的作用下,通过改变工艺参数,可以显著细化Al-10%Ni合金的凝固组织,Al3Ni相由粗大长条状转变为细小颗粒状。在0-300V范围内,随着脉冲电压的增大,Al3Ni相先粗化后细化;当脉冲电压为250V时,Al3Ni相最细小。在0-10Hz的范围内,随着脉冲频率的增加,Al3Ni相逐渐细化。无论是否施加脉冲磁场处理,随着浇注温度或铸型预热温度的降低,Al3Ni相均逐渐细化。施加脉冲磁场后,基体α-Al在(200)晶面结晶取向受到抑制,分别在(111)和(311)晶面形成了新的择优取向。当脉冲电压为200V时,合金的抗拉强度提高了40%,但伸长率降低了20%。4)在0-250V范围内,随着交变电压的升高,Al3Ni相是先细化后粗化;当交变电压为150V时,Al3Ni链状组织最细;当交变电压为250V时,Al3Ni相虽有所粗化,但晶体破碎较严重。随着铸型预热温度的升高,Al3Ni相逐渐粗化。随着浇注温度的升高,Al3Ni相逐渐细化。施加交变磁场后,基体α-Al在(111)面形成了择优取向,在(200)面择优取向受到了抑制;Al3Ni相在(112)、(020)、(101)、(131)晶面出现了新的择优取向。交变磁场处理后合金的抗拉强度和硬度有所提高;当交变电压为200V时,抗拉强度提高了5%,硬度提高了8.8%,但伸长率降低了11%。