Microstructure and Properties of AlSi10MnMg（Fe） Alloy with High Fe Content Composite Modified by Al-Sr-RE

XIAO Sanbao; SONG Dongfu; SONG Qiufu; HUANG Yifeng; ZHANG Zhibo; HUANG Huilan

doi:10.15980/j.tzzz.H20250010

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Microstructure and Properties of AlSi10MnMg（Fe） Alloy with High Fe Content Composite Modified by Al-Sr-RE

Application·Die Casting | 更新时间：2026-10-16

- Microstructure and Properties of AlSi10MnMg（Fe） Alloy with High Fe Content Composite Modified by Al-Sr-RE
- Special Casting & Nonferrous Alloys Vol. 46, Issue 10, Pages: 1590-1595(2026)
- 作者机构：
  
  1.江西省建筑技术促进中心，南昌 360100
  2.广东省科学院新材料研究所，广州 510650
  3.广州致远新材料科技有限公司，广州 510620
  4.江门市愈锋新材料科技有限公司，江门 529159
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.15980/j.tzzz.H20250010
  CLC： TG146.21;TG249.2
- Received：11 June 2025，
  
  Revised：2025-07-24，
  
  Accepted：16 September 2025，
  
  Published：20 October 2026
- 稿件说明：
移动端阅览
肖三保，宋东福，宋秋福，等. 基于Al-Sr-RE复合变质高Fe含量AlSi10MnMg（Fe）合金的组织和性能［J］. 特种铸造及有色合金，2026，46（10）：1 590-1 595.

XIAO S B，SONG D F，SONG Q F，et al. Microstructure and properties of AlSi10MnMg（Fe） alloy with high Fe content composite modified by Al-Sr-RE［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2026，46（10）：1 590-1 595.
肖三保，宋东福，宋秋福，等. 基于Al-Sr-RE复合变质高Fe含量AlSi10MnMg（Fe）合金的组织和性能［J］. 特种铸造及有色合金，2026，46（10）：1 590-1 595. DOI： 10.15980/j.tzzz.H20250010.

XIAO S B，SONG D F，SONG Q F，et al. Microstructure and properties of AlSi10MnMg（Fe） alloy with high Fe content composite modified by Al-Sr-RE［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2026，46（10）：1 590-1 595. DOI： 10.15980/j.tzzz.H20250010.

摘要

提出Al-Sr-RE复合变质高Fe含量AlSi10MnMg（Fe）合金的第二相，以实现再生铝合金的保级利用。采用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和力学试验设备研究了高Fe含量AlSi10MnMg（Fe）合金的组织和性能。结果表明，Al-Sr-Ce复合变质剂主要由Al

Sr和Al

相组成，Sr和Ce互溶。重力铸造时，富Fe相主要以细长的针状富Fe相为主，而压铸时则以细小颗粒状和短棒状富Fe相为主。富Fe相类型由单一的

-Al

（Fe，Mn）Si

转变成

-Al

（Fe，Mn）Si

和

-AlMgSiFe的混合类型。重力铸造合金的伸长率略低于行业内的低Fe合金，但压铸合金的综合力学性能达到行业内先进指标。大量长条针状富Fe相是导致重力铸造高Fe合金塑性降低的主要原因。Al-Sr-Ce有利于改善共晶Si和富Fe相的形貌，有助于提高合金的塑性。

Abstract

Al-Sr-RE modified second phase in high-Fe content AlSi10MnMg（Fe） alloys was proposed to achieve grade-preserving utilization of recycled aluminum alloys. The microstructure and properties of high-Fe content AlSi10MnMg（Fe） alloys were systematically investigated using optical microscopy （OM）， scanning electron microscopy （SEM）， and mechanical testing equipment. The results indicate that Al-Sr-Ce composite modifier primarily consists of Al

Sr and Al

phases， and Sr and Ce form mutual solution. During gravity casting， Fe-rich phase is dominated by long needle-like morphology， which comprises fine granular and short rod-like iron-rich phases in die casting. The type of iron-rich phase is converted from single

-Al

（Fe，Mn）Si

phase to mixture of

-Al

（Fe，Mn）Si

and

-AlMgSiFe phases. The elongation of alloy by gravity casting is slightly lower than that of low-Fe industrial al

loys， while comprehensive mechanical properties of die-cast alloy reach advanced level. The reduced plasticity of high-Fe gravity-cast alloy is attributed to large amounts of long needle-like Fe-rich phases. Al-Sr-Ce is beneficial to modifying morphology of eutectic silicon and Fe-rich phases， thereby enhancing the plasticity.

关键词

Keywords

references

曹玉凤，郭望，李亨，等 . 铝合金在汽车轻量化中的应用及发展［J］. 汽车工程学报， 2025 ， 15 （ 2 ）： 125 - 136 .

查敏，顾焘，马品奎，等 . 轻合金大型一体化结构部件压铸成形技术研究进展［J］. 特种铸造及有色合金， 2024 ， 44 （ 8 ）： 1 009 - 1 022 .

李先洲 . 铝合金一体化压铸技术浅析［J］. 铸造， 2023 ， 72 （ 4 ）： 462 - 465 .

但昭学，林韵，万里，等 . 一体化压铸成形技术的现状及发展［J］. 特种铸造及有色合金， 2024 ， 44 （ 8 ）： 1 023 - 1 031 .

邹文逸，孙明，杨德鹏，等 . 免热处理铝合金的研究现状及展望［J］. 材料热处理学报， 2024 ， 45 （ 9 ）： 1 - 11 .

罗婷瑞，樊振中，胡惠翔，等 . 新能源汽车用一体化压铸铝合金研究现状与发展趋势［J］. 特种铸造及有色合金， 2023 ， 43 （ 11 ）： 1 472 - 1 478 .

黄华，但昭学，朱宇，等 . 一体化压铸免热处理铝合金研究进展［J］. 特种铸造及有色合金， 2024 ， 44 （ 8 ）： 1 054 - 1 061 .

PIATKOWSKI J ， NOWINSKA K ， MATULA T ， et al . Microstructure and mechanical properties of AlSi10MnMg alloy with increased content of recycled scrap ［J］. Materials ， 2025 ， 18 （ 5 ）： 1 119 .

LIU W J ， LI Y D ， WANG Z Z ， et al . Effects of Al-5Sr-5Sb modifiers prepared by various processes on microstructure， thermal conductivity， and mechanical properties of AlSi10MnMg alloy ［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China ， 2025 ， 35 （ 7 ）： 2 164 - 2 182 .

刘文憬，李元东，宋赵熙，等 . Sr+Er复合变质对AlSi10MnMg合金微观组织、导热及力学性能的影响［J］. 材料导报， 2023 ， 37 （ 6 ）： 131 - 137 .

刘文憬，李元东，宋赵熙，等 . 微量Sr+Ce复合变质对AlSi10MnMg合金显微组织、导热性能及力学性能的影响［J］. 中国有色金属学报， 2022 ， 32 （ 2 ）： 332 - 342 .

刘新华，朱洪军，陈明岚，等 . TiB2对AlSi10MnMg合金压铸态组织及力学性能的影响［J］. 特种铸造及有色合金， 2024 ， 44 （ 1 ）： 46 - 50 .

LIU Y ， YU Z C ， ZHANG M ， et al . The influence of the combined addition of La-Ce mixed rare earths and Sr on the microstructure and mechanical properties of AlSi10MnMg alloy ［J］. Metals ， 2024 ， 14 （ 9 ）： 1 050 .

LI Z D ， LIMODIN N ， TANJAOUI A ， et al . Effect of Fe and Mn content on the microstructures and tensile behaviour of AlSi7Cu3 alloy： Thermal analysis and tensile tests ［J］. Metals and Materials International ， 2022 ， 28 （ 9 ）： 2 118 - 2 133 .

CHANYATHUNYAROJ K ， PATAKHAM U ， KOU S ， et al . Mechanical properties of squeeze-cast Al-7Si-0.3Mg alloys with Sc-modified Fe-rich intermetallic compounds ［J］. Rare Metals ， 2018 ， 37 （ 9 ）： 769 - 777 .

谭喜平，郑开宏，宋东福，等 . Al-3B中间合金添加量对再生铸造铝合金中杂质铁含量的影响［J］. 中国有色金属学报， 2014 ， 24 （ 6 ）： 1 401 - 1 407 .

HWANG J Y ， DOTY H W ， KAUFMAN M J . The effects of Mn additions on the microstructure and mechanical properties of Al-Si-Cu casting alloys ［J］. Materials Science and Engineering ， 2008 ， A 488 （ 1-2 ）： 496 - 504 .

宋东福，王顺成，郑开宏 . Mn/Fe摩尔比对A356铸造铝合金富铁相形态的影响［J］. 中国有色金属学报， 2015 ， 25 （ 7 ）： 1 832 - 1 838 .

SONG D F ， ZHAO Y L ， JIA Y W ， et al . Study of the evolution mechanisms of Fe-rich phases in Al-Si-Fe alloys with Mn modification using synchrotron X-ray imaging ［J］. Journal of Alloys and Compounds ， 2022 ， 915 ： 165 378 .

SONG D F ， ZHAO Y L ， JIA Y W ， et al . Synergistic effects of Mn and B on iron-rich intermetallic modification of recycled Al alloy ［J］. Journal of Materials Research and Technology ， 2023 ， 24 ： 527 - 541 .

JIAO X Y ， ZHANG Y F ， WANG J ， et al . Characterization of externally solidified crystals in a high-pressure die-cast AlSi10MnMg alloy and their effect on porosities and mechanical properties ［J］. Journal of Materials Processing Technology ， 2021 ， 298 ： 117 299 .

徐犟鹍，李德江，李子昕，等 . 热处理对压铸AlSi10MnMg减震塔组织及力学性能的影响［J］. 特种铸造及有色合金， 2021 ， 41 （ 7 ）： 884 - 889 .

全泳琪，程汉明，王鹤睿，等 . 热处理对压铸AlSi10MnMg合金组织和力学性能的影响［J］. 有色金属科学与工程， 2022 ， 13 （ 2 ）： 98 - 106 .

罗国健，孙有平，何江美，等 . 热处理对高真空压铸AlSi10MnMg合金拉伸性能的影响［J］. 机械工程材料， 2024 ， 48 （ 4 ）： 44 - 50 .

GB/T 15115-2024 压铸铝合金［S］. 2024 .

YANG D Y ， SONG D F ， TANG C Y ， et al . The 3D morphology morphological evolution of Fe-rich phase and mechanical properties in recyclable A356 alloy ［J］. Materials Today Communications ， 2024 ， 41 ： 110 425 .

HU X Y ， SONG D F ， WANG H P ， et al . Effect of ultrasonic-assisted modification treatment on the microstructure and properties of A356 alloy ［J］. Materials ， 2022 ， 15 ： 3 714 .

YANG D M ， CAI Y H ， SONG D F ， et al . A novel modifier Al-Sr-RE for improving the microstructure and mechanical properties of recycled AA3104 alloy ［J］. Journal of Alloys and Compounds ， 2025 ， 2022 ： 179 744 .

GAO X D ， SONG D F ， YANG D Y ， et al . The effect of Al-Sr-Ce synergistic modification on the microstructure and mechanical properties of Al-15Mg 2 Si composites ［J］. Journal of Alloys and Compounds ， 2025 ， 1022 ： 179 999 .

YI J Z ， GAO Y X ， LEE P D ， et al . Effect of Fe-content on fatigue crack initiation and propagation in a cast aluminum-silicon alloy （A356-T6）［J］. Materials Science and Engineering ， 2004 ， A 386 （ 1-2 ）： 396 - 407 .

SONG D F ， ZHAO Y L ， WANG Z ， et al . 3D Fe-Rich phases evolution and its effects on the fracture behavior of Al-7.0Si-1.2Fe alloys by Mn neutralization ［J］. Acta Metallurgica Sinica （English Letters）， 2022 ， 35 （ 1 ）： 163 - 175

SEIFEDDINE S ， JOHANSSON S ， INGVAR L ， et al . The influence of cooling rate and manganese content on the beta Al 5 FeSi phase formation and mechanical properties of Al-Si based alloys ［J］. Materials Science and Engineering ， 2008 ， A 490 （ 1-2 ）： 385 - 390 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Effects of Impurity Fe Content on Microstructure and Properties of Commercial-purity Aluminium

Effects of Fe Content on Microstructure and Properties of Regenerated Variant Die-casting A356 Alloys

Interface Optimization and Performance of Continuous Carbon Fiber Reinforced Aluminum Matrix Composites

Effects of Caliber Rolling on Microstructure and Behavior of AZ91D Alloys With Y Addition

Synergistic Enhancement of Strength and Ductility of 7075 Aluminum Alloy via Solution， Pre-stretching， and Aging Processes

Related Author

LIAN Yunzeng

LI Daren

SONG Dongfu

LI Runmiao

ZHANG Yaoping

WAN Zhonghua

CHEN Shengqian

LI Jun

Related Institution

Guangdong Euro-Asia Packaging Co. ， Ltd.

School of Mechanical and Electrical Engineering （School of Standardization）， Guangdong Polytechnic Institute

Guangdong Provincial Key Laboratory of Metal Toughening Technology and Application， Institute of New Materials Guangdong Academy of Sciences

Aviation Manufacturing College， Zhangjiajie Institute of Aeronautical Engineering

［Weiqiao（Suzhou）Lightweight Research Institute Co.，Ltd.， Suzhou 215000］

AI问答

⁰