Al-Er-Zr-B原位復(fù)合鋁合金組織和性能的研究.pdf

1、對(duì)于提升耐熱導(dǎo)電鋁合金的性能，國(guó)內(nèi)外多集中在利用Fe、Cu、Zr、Er等元素的固溶強(qiáng)化效果和時(shí)效析出相的強(qiáng)化效果來(lái)提升材料的耐熱性能及強(qiáng)度。但是由于時(shí)效析出相為次生相，熱穩(wěn)定性比較差，在較高溫度下無(wú)法很好地起到釘扎晶界以及阻礙晶粒長(zhǎng)大的作用。所以利用這類(lèi)手段繼續(xù)提升材料的耐熱性能會(huì)受到一定限制。
　　因此，我們采用攪拌鑄造的方式制備含有ZrB2原位復(fù)合顆粒的鋁基復(fù)合材料。通過(guò)改變 Zr、B元素的含量配比及總含量，研究可能生成的Al

2、3Zr、ZrB2、ErB2、AlB2/AlB12、AlBC等相的形貌、生成原理以及對(duì)材料性能的影響。Al3Er以典型共晶結(jié)構(gòu)均勻的分布于基體內(nèi)部，從而提升材料的強(qiáng)度和耐熱性；Al3Zr主要以層疊狀和搭橋狀的結(jié)晶方式存在于基體中，從而形成板片狀、塊狀等形貌；由于A(yíng)l3Zr屬于包晶反應(yīng)的產(chǎn)物，在非平衡凝固條件下會(huì)生成嵌套結(jié)構(gòu)的；部分細(xì)小Al3Zr團(tuán)聚在以Al-B相為核心的Zr-B環(huán)上；大部分自生復(fù)合的ZrB2相細(xì)小彌散的分布于基體，另有部分

3、聚集在以Al-B相為核心的Zr-B環(huán)中。
　　通過(guò)對(duì)材料性能的研究發(fā)現(xiàn)，隨著Zr、B元素含量的上升，基體中第二相的含量逐漸提升，強(qiáng)度隨添加元素的上升而提升；當(dāng)Zr的添加至1.5wt.％及以上時(shí)，材料的性能沒(méi)有明顯提升；經(jīng)過(guò)210℃×4h時(shí)效處理后，析出相對(duì)位錯(cuò)的阻礙作用達(dá)到峰值；材料的延伸率隨著微量元素含量的上升而逐漸下降。材料的導(dǎo)電性能隨著Zr含量的提升，材料的導(dǎo)電性能有所下降；與未時(shí)效的樣品進(jìn)行對(duì)比，時(shí)效后的樣品導(dǎo)電性能均有所