Al-Er-Zr-B原位復合鋁合金組織和性能的研究.pdf

1、對于提升耐熱導電鋁合金的性能，國內外多集中在利用Fe、Cu、Zr、Er等元素的固溶強化效果和時效析出相的強化效果來提升材料的耐熱性能及強度。但是由于時效析出相為次生相，熱穩(wěn)定性比較差，在較高溫度下無法很好地起到釘扎晶界以及阻礙晶粒長大的作用。所以利用這類手段繼續(xù)提升材料的耐熱性能會受到一定限制。
　　因此，我們采用攪拌鑄造的方式制備含有ZrB2原位復合顆粒的鋁基復合材料。通過改變 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、生成原理以及對材料性能的影響。Al3Er以典型共晶結構均勻的分布于基體內部，從而提升材料的強度和耐熱性；Al3Zr主要以層疊狀和搭橋狀的結晶方式存在于基體中，從而形成板片狀、塊狀等形貌；由于Al3Zr屬于包晶反應的產物，在非平衡凝固條件下會生成嵌套結構的；部分細小Al3Zr團聚在以Al-B相為核心的Zr-B環(huán)上；大部分自生復合的ZrB2相細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。
　　通過對材料性能的研究發(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，強度隨添加元素的上升而提升；當Zr的添加至1.5wt.％及以上時，材料的性能沒有明顯提升；經過210℃×4h時效處理后，析出相對位錯的阻礙作用達到峰值；材料的延伸率隨著微量元素含量的上升而逐漸下降。材料的導電性能隨著Zr含量的提升，材料的導電性能有所下降；與未時效的樣品進行對比，時效后的樣品導電性能均有所