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《北京工业大学》 2004年
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稀土Er对1420铝锂合金组织和性能的影响

秦肖  
【摘要】:摘 要 本文采用传统的铸锭冶金法制备了含不同量 Er 的 1420Al-Li 合金,借助各 种测试分析手段,研究了不同含量 Er 对铝锂合金在不同状态(铸态、时效态) 下的力学性能与微观组织的影响,深入分析了 Er 在合金中的存在形式、与合金 元素的交互作用、对合金的强化机理。此外,本文还初步探讨了 Er 对 Al-Li 合 金各向异性的影响。结果表明: Er 含量低于 0.2%时,对 Al-Li 合金的铸态晶粒尺寸几乎没有影响,当 Er 含 量达 0.2%及以上时,晶粒细化效果非常显著。不同量 Er 可不同程度地提高实验 合金在时效状态下的的硬度与强度。当 Er 含量为 0.2%时,Er 能较大幅度地提高 合金强度(5~40%)而塑性略有降低;继续提高 Er 含量,强度无明显提高但塑 性下降较为明显。Er 对合金的强化机制主要有三种,即第二相析出强化、细晶 强化和亚结构强化,其中前者的强化效应较大,后两者的强化效应相对较小。Er 元素还可以降低 Al-Li 合金屈服强度的各向异性,这主要是因为添加 Er 元素生 成的次生的 Al3Er 相对位错起到强烈的钉扎作用,影响了位错的运动,阻止严重 的共面滑移,从而提高了合金的均匀变形能力,降低了合金的各向异性。 总之,1420 合金添加稀土元素 Er 后会生成 Al3Er 相,这种相对合金凝固形 核、位错运动、导致合金各向异性的共面滑移都将产生一定的作用。研究结果表 明,Er 是 Al-Li 合金的有效微量元素,添加名义成分为 0.2%的 Er,可使实验合 金具有较好的综合性能。
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