Elaboration of AlSi13 Casting Alloys modified using Directional Solidification Processing

Abstract

In order to improve the mechanical properties of Al-Si13 alloys various treatments and procedures are recommended such as modification treatment of the molten alloy. In this work, the effects of the modification of the alloy composition owing to the addition of 1 wt.% and 2 wt.% modifier composed of 40 wt.% NaCl and 45 wt.% NaF and 15 wt.% KCl, combined with the application of unidirectional solidification by means of the Bridgman type were studied on the Al-Si13alloy. Microstructural
analyses revealed a decrease in the interdendritic spacing(SDAS), in particular owing 2% of the modifier prepared with a reduced pulling traction. The dendrites were preferably oriented along the pulling velocity for
fairly low pulling velocity (500 μm/s). These microstructural modifications enabled an increase of both the hardness (HB) values and the impact toughness.

Key words: AlSi13 alloy, Modification treatment, Directionally solidification, Bridgman technique, Silicon eutectic.

Elaboration de l’alliage AlSi13 modifié et solidifié unidirectionnellement

Afin d’améliorer les propriétés mécaniques des alliages AlSi13 divers traitements et procédures sont préconisés tels que la modification.
Dans ce travail, les effets de la modification avec 1 wt.% et 2 wt.% d’un modificateur composé de 40% NaCl, 45% NaF et 15% KCl combiné à une solidification unidirectionnelle de type Bridgman sur un alliage AlSi13 ont
été étudiés. L’analyse microstructurale a révélé une diminution de la distance interdendritique (SDAS) notamment avec 2 wt.% du modificateur et une vitesse réduite du tir (500 μm/s). Les dendrites sont orientées
préférentiellement le long de la direction de tir pour des vitesses de traction assez faibles. Par contre, les valeurs de dureté (HB) et de résilience des échantillons solidifiés se sont accrues.

Mot clés: AlSi13, Modification, solidification unidirectionnelle, technique de Bridgman, silicium eutectique.