er微合金化的al4.5mg0.7mn0.1zr合金的性能與組織研究

1、北京工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文Er微合金化的Al-4.5Mg-0.7Mn-0.1Zr合金的性能與組織研究姓名：邢澤炳申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：聶祚仁20080601北京T 業(yè)大學(xué)T 學(xué)博{ j 學(xué)位論文阻礙晶粒長(zhǎng)大的作用，從而有效細(xì)化晶粒。E r 對(duì)合金高溫力學(xué)性能的改善和再結(jié)晶終了溫度的提高同樣來(lái)自于沉淀析出相A 1 3 E r 相及A 1 3 ( Z r E r ) 復(fù)合相與基體的共格強(qiáng)化以及這些相的高溫穩(wěn)定性，在合金的高溫

2、力學(xué)性能中E r 、M n 主要是提高合金的強(qiáng)度，但是會(huì)降低合金的塑性，為達(dá)到強(qiáng)塑性的良好結(jié)合，必須添加一定量的Z r ，微量的z r 形成砧3 Z r 在合金的凝固過(guò)程中起到異質(zhì)形核的作用，有利于細(xì)化晶粒，改善合金塑性。此外Z r 取代砧3 E r 中的部分E r 原子形成A 1 3 ( Z r E r ) 復(fù)合相，該相與A 1 3 E r 相比，與基體有更好的界面匹配性，而且Z r 的添加可以形成更多的沉淀相，對(duì)合金的力學(xué)性能有更好

3、的影響。含E r 的實(shí)驗(yàn)合金板材各向異性不顯著，有利于板材的加工；E r 同樣可以改善板材焊縫組織和提高焊接強(qiáng)度；隨著變形量的增加，板材強(qiáng)度顯著提高，塑性有所下降，變形量在4 0 ％“ - 7 0 ％之間性能變化較為平緩，超過(guò)7 0 ％以后強(qiáng)度迅速增加而塑性明顯下降。冷軋板材經(jīng)過(guò)1 2 5 ℃／l h 穩(wěn)定化處理達(dá)到組織穩(wěn)定和強(qiáng)塑性良好結(jié)合。實(shí)驗(yàn)合金中E r 只與A l 之間有較為強(qiáng)烈的交互作用，E r 與M g 和M n 并沒(méi)有形成化

4、合物，與Z r 之間形成一定量的朋3 ( Z r E r ) 復(fù)合相。但是E r 影響M g 、M n 和Z r 與舢之間的交互作用強(qiáng)度，增大M g 、Z r 在Ⅱ．A I 基體中的固溶度，降低M n 在a ．A l 中的固溶度，增加M n 與A 1 之間的交互作用強(qiáng)度，使合金凝固時(shí)析出更多的A 1 6 M n 。沉淀析出相A 1 3 E r 及A 1 3 ( Z r E r ) 相形態(tài)均為球形，當(dāng)它們尺寸小于5 0 n m 的時(shí)候與基

5、體之間完全共格，在5 0 “ - - 1 0 0 n m 保持半共格關(guān)系，更大的粒子將失去作為第二相的共格強(qiáng)化作用。晶界處分布的燦3 E r 為一次析出物和離異共晶產(chǎn)物，它們呈現(xiàn)不規(guī)則骨塊狀和球狀，不規(guī)則狀的A 1 3 E r 粒子在均勻化退火過(guò)程中在晶界上薄弱處會(huì)發(fā)生球化。綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論，E r 對(duì)5 0 8 3 原型合金妯- 4 ．5 M g - 0 ．7 M n ．0 ．1 Z r 的組織和性能均會(huì)產(chǎn)生有益的影響，但是E