Al-Er系合金的制備與性能研究.pdf

1、微合金化是提高鋁合金綜合性能的有效途徑，稀土元素以其獨(dú)特的性質(zhì)引起了材料學(xué)界的廣泛關(guān)注，初步研究發(fā)現(xiàn)稀土元素Er在鋁合金中具有積極作用，為進(jìn)一步研究稀土元素Er在鋁合金中的作用及其機(jī)理，本文采用連續(xù)鑄擠技術(shù)制備了不同Er含量的Al-Er及Al-Mg-Er合金。通過硬度測試、力學(xué)性能測試、金相顯微組織觀察、掃描電鏡觀察、透射電鏡觀察及能譜分析等手段研究了稀土元素Er對Al合金在不同狀態(tài)下的顯微組織、力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能的影響，深入分析了E

2、r在合金中的存在形式、對合金顯微組織的細(xì)化機(jī)理、對合金力學(xué)性能的強(qiáng)化機(jī)理以及Er對Al-Mg合金再結(jié)晶過程的影響。結(jié)果表明：連續(xù)鑄擠技術(shù)適合含Er鋁合金線材的生產(chǎn)，通過控制鑄擠工藝參數(shù)，可以獲得質(zhì)量良好的合金線材；稀土元素Er可以明顯地細(xì)化Al及Al-Mg合金組織，提高合金的力學(xué)性能，當(dāng)Er含量達(dá)到0.5％時(shí)，細(xì)化強(qiáng)化效果達(dá)到最佳；理論分析及實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)稀土元素Er在Al-Mg合金中不能與Mg形成二元及三元化合物，僅以Al3Er的形式存在；

3、合金凝固過程中，Er在固液前沿聚集，提高了熔體的過冷度，析出的Al3Er粒子能作為非均質(zhì)形核核心，從而對合金組織產(chǎn)生細(xì)化作用；Al-Mg-Er合金在時(shí)效過程中析出的大量細(xì)小彌散的Al3Er粒子，與基體共格，能夠釘扎位錯(cuò)，阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，從而提高合金的力學(xué)性能；在退火過程中，Al-Mg-Er合金中析出的與基體共格的Al3Er粒子，阻礙了位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)和晶界的遷移，從而延緩了亞晶的形核和長大，抑制合金的再結(jié)晶過程，使Al2Mg0.5Er合金的再