釔元素對ZL101A合金組織和性能的影響.pdf

1、本文通過向ZL101A合金中加入不同含量的Y元素，研究了Y元素對ZL101A組織和性能的影響，通過XRD、掃描電鏡(附帶能譜分析)、Instron電子萬能試驗(yàn)機(jī)研究合金的組織、物相組成以及力學(xué)性能等變化規(guī)律。
　　鑄態(tài)條件下，Y元素可以使沒有經(jīng)過變質(zhì)的ZL101A合金的共晶硅分布更加均勻，而且可以有一定的變質(zhì)作用。并且可以使共晶溫度下降5℃左右，在鑄態(tài)條件下，含Y相組成有Al、Y、Si等元素。主要分布在α枝晶間，而且經(jīng)過較高溫度以

2、及較長時間的固溶熱處理之后含Y相仍處于α-Al枝晶間，其分布并沒有改變。
　　含Y元素ZL101A鑄態(tài)以及熱處理斷口均為準(zhǔn)解理斷裂，Y元素的加入使合金的解理斷裂的程度增加。
　　Y元素對鑄態(tài)合金力學(xué)性能影響不大，但降低了合金的延伸率。
　　通過T6處理可以大幅提高ZL101A的力學(xué)性能，通過正交試驗(yàn)，確定了熱處理參數(shù)對力學(xué)性能的影響先后順序?yàn)楣倘軙r間<固溶溫度<時效時間<時效溫度。ZL101A中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％的

3、Y元素時力學(xué)性能最好。再通過優(yōu)化熱處理工藝可以得出含0.1%的Y的ZL101A合金的最佳熱處理參數(shù)為固溶溫度為540℃，固溶時間為10h，時效溫度為175℃，時效時間為11h。在此工藝條件下得到的力學(xué)性能為σb=341.6MPa、σ0.2=282.8MPa、δ=3.07%，分別比不加Y元素的ZL101A合金力學(xué)性能提高了4.69%、7.73%，但是延伸率略有下降。通過對合金的連續(xù)時效工藝可以發(fā)現(xiàn)，合金的抗拉強(qiáng)度以及屈服強(qiáng)度隨著時效時間的