微量稀土元素對鋁鋅合金組織和性能影響的研究.pdf

1、本論文采用鑄錠冶金法制備了鋁鋅二元合金，并在此基礎(chǔ)上，制備了5種不同Ce含量的Al-32％Zn-0.35%Zr-0.15%Cr-0.12%Ti-XCe（X=0，0.05，0.1，0.2，0.3）合金和5種不同Er含量的Al-32%Zn-0.35%Zr-0.15%Cr-0.12%Ti-XEr（X=0.05，0.1，0.2，0.3，0.4）合金。利用金相顯微鏡、差示掃描量熱分析儀、X射線衍射儀、維氏硬度儀、掃描電子顯微鏡及能譜分析以及抗拉性

2、能、阻尼性能測試等手段，研究了稀土元素 Ce、Er微合金化以及熱處理分別對鋁鋅合金組織與性能的影響規(guī)律，并得到如下主要結(jié)論。
　?。?）在 Al-32%Zn合金中組合添加微量合金元素 Zr、Cr、Ti后，合金的鑄態(tài)組織得到明顯的細化，粗大的樹枝晶消失，轉(zhuǎn)為細小、均勻的等軸晶，晶粒的平均尺寸由550μm減小為90μm。合金的抗拉強度、硬度和延伸率有所提高，分別達到251MPa、111HV和6.1%，與未添加Zr、Cr、Ti合金相比，

3、分別提高了6.8%、8.8%和10.9%。Al-32%Zn-0.35%Zr-0.15%Cr-0.12%Ti合金經(jīng)420℃×3h+110℃×2h熱處理后硬度達到144HV，與未熱處理合金相比，提高了29.7%。
　?。?）在Al-32%Zn-0.35%Zr-0.15%Cr-0.12%Ti鑄態(tài)合金中添加稀土元素Ce后，合金的鑄態(tài)晶粒明顯細化，合金的等軸晶晶粒尺寸隨 Ce含量的增加呈先減小后增大的趨勢，并且Ce在合金中以方塊狀含Ce金屬

4、間化合物形式存在。當(dāng)加入0.1%Ce時，合金晶粒平均尺寸最為細小，約為35～45μm，其抗拉強度、延伸率、阻尼性能和硬度分別為280MPa、6.7%、0.043（A=800×10-6）和121HV，與未添加Ce合金相比，分別提高了近11.6%、9.8%、34.4%和9.0%。經(jīng)420℃×3h+110℃×2h熱處理后，Al-32%Zn-0.35%Zr-0.15%Cr-0.12%Ti-0.1%Ce合金達到時效硬度峰值為148HV。
　

5、?。?）在Al-32%Zn-0.35%Zr-0.15%Cr-0.12%Ti鑄態(tài)合金中加入稀土元素Er后，合金的鑄態(tài)晶粒明顯細化，合金的晶粒尺寸呈先減小后增大趨勢，Er在合金中部分以方塊狀含Er金屬間化合物形式存在，部分固溶在α基體中。當(dāng)加入0.2%Er時，合金晶粒平均尺寸最小，約為25～35μm，其抗拉強度、延伸率、阻尼性能和硬度分別為333MPa、8.0%、0.061（A=800×10-6）和127HV，與未添加Er合金相比，分別提高