Al-Sc-Zr合金的時(shí)效行為的研究.pdf

1、利用99.7wt.％(下同)工業(yè)純Al,Al-4.38Zr和Al-2.12Sc中間合金,通過熔配法制備了不同Zr含量的Al-0.2Sc-xZr合金(x=0,0.04,0.08和0.16),并在650℃進(jìn)行了均勻化處理。通過不同溫度和時(shí)間時(shí)效處理后的室溫力學(xué)性質(zhì)測(cè)試,結(jié)合相應(yīng)的微結(jié)構(gòu)觀察,獲得了Zr含量對(duì)Al-0.2Sc合金微結(jié)構(gòu)和時(shí)效行為的影響。通過電阻率測(cè)量,初步研究微量Sc、Zr添加對(duì)工業(yè)純Al導(dǎo)電性的影響。
　　XRD測(cè)量結(jié)

2、果表明:
　　所有樣品(包括時(shí)效后的樣品)的衍射峰均為面心立方Al晶體的衍射峰,沒有觀察到L12型的Al3(Sc,Zr)相或其它沉淀相相關(guān)的衍射峰。
　　這與合金中的沉淀相含量太少有關(guān)。鑄態(tài)合金微結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn):Zr添加能顯著細(xì)化Al-0.2Sc合金的晶粒尺寸。當(dāng)Zr含量為0.04％時(shí),合金具有最小平均晶粒尺寸86.0微米。隨著Zr含量增加到0.08％和0.16％時(shí),平均晶粒尺寸則分別增加到104.6和176.5微米;其晶粒尺

3、寸分布由單一對(duì)數(shù)正態(tài)幾率分布變?yōu)殡p對(duì)數(shù)正態(tài)幾率分布。
　　鑄態(tài)和均勻化處理樣品的室溫拉伸性能表明:均勻化處理在導(dǎo)致合金屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度減小的同時(shí),能適當(dāng)提高合金的延伸率。這是由均勻化處理過程中大部分起強(qiáng)化作用的初生沉淀相分解所引起的。
　　無(wú)論是在鑄態(tài)還是均勻化狀態(tài),Zr含量對(duì)合金抗拉強(qiáng)度影響不大。不同溫度時(shí)效189 min后的室溫拉伸性能表明:在330℃,合金具有最大抗拉強(qiáng)度(~160 MPa);而在在380℃,合金具有

4、最大屈服強(qiáng)度(~110 MPa)。因而合金的最佳時(shí)效溫區(qū)為330~380℃。而且Zr添加能進(jìn)一步提高含Sc鋁合金的熱穩(wěn)定性。380℃時(shí)效不同時(shí)間后的硬度和拉伸測(cè)試結(jié)果表明:對(duì)Al-0.2Sc合金而言,Zr的最佳含量應(yīng)在0.04％和0.08％之間。
　　電阻率測(cè)試結(jié)果表明:
　　在相同的熱處理?xiàng)l件下,工業(yè)純Al的電阻率隨Sc、Zr含量的增加而增加。在室溫~400℃,Al-Sc-Zr合金電阻率隨溫度的升高近似線性增加。但對(duì)同一種