B和Er對Al-MG-Si合金組織及導(dǎo)熱性能的影響研究.pdf

1、本文以用于熱傳導(dǎo)的Al-Mg-Si合金為研究對象，通過測試熱擴散率、密度、比熱以及計算導(dǎo)熱率，分析添加B和Er對提高合金導(dǎo)熱率的影響規(guī)律。采用光學(xué)金相、掃描電鏡、能譜、X衍射等方法分析B、Er及雜質(zhì)元素在Al-Mg-Si合金中的作用機制，并設(shè)計正交實驗分析了B、Er的交互作用對Al-Mg-Si合金微觀組織、導(dǎo)熱性、拉伸性能的影響。研究的主要結(jié)果如下:
　　隨著B含量的增加Al-Mg-Si合金細(xì)化效果逐漸增強，當(dāng)B含量達到0.2％時

2、細(xì)化效果最好，超過0.2％時細(xì)化效果沒有明顯變化。室溫下導(dǎo)熱率隨著B含量的增加而提高，當(dāng)B含量到達0.2％時合金的導(dǎo)熱率最高，達到239.1 W/(m·k)，當(dāng)B含量超過0.2％時合金的導(dǎo)熱率反而降低。
　　Er含量小于0.25％時，晶粒中枝晶臂間距明顯減小，但是合金的晶粒大小沒有明顯變化;當(dāng)Er含量增加到0.35％時，枝晶組織消失，晶粒明顯細(xì)化;當(dāng)Er含量繼續(xù)增加細(xì)化效果沒有明顯變化。室溫下隨著Er含量的增加合金導(dǎo)熱率提高，當(dāng)E

3、r含量到達0.25％時合金的導(dǎo)熱率最高，達到223.0W/(m·k)，當(dāng)Er含量超過0.25％時合金的導(dǎo)熱率降低。
　　復(fù)合添加B和Er會使合金的組織變得粗大，對合金的導(dǎo)熱性能沒有起到疊加作用。通過極差分析可知，對導(dǎo)熱率影響最大的因素是硼元素，其次是加入硼之后的保溫時間，鉺的作用最小。
　　B與Al-Mg-Si合金中的雜質(zhì)元素Ti、V、Cr等元素結(jié)合生成TiB2、V2B3、Cr2B等硼化物沉淀，消除了雜質(zhì)元素對導(dǎo)熱性能的影響