Al-Mg-RE系變形鋁合金的顯微組織及力學(xué)性能.pdf

1、鋁合金具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高的特點(diǎn)，目前已在航空工業(yè)和汽車工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。為了進(jìn)一步拓展鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，需要采取一定的措施以改善鋁合金的組織，提高鋁合金的力學(xué)性能。稀土元素被認(rèn)為是改善鋁合金組織及力學(xué)性能的主要合金元素之一，因此，研究稀土元素在鋁合金中的作用對于發(fā)展新型高強(qiáng)、高韌鋁合金具有重要的理論參考價(jià)值和實(shí)際指導(dǎo)意義。 本課題選用Al-4％Mg合金為母合金，向其中加入不同含量的稀土元素Ce、Nd，經(jīng)過熔煉、澆

2、鑄、熱擠壓，制備了含Ce、Nd量不同的熱擠壓Al-Mg-RE合金。顯微組織觀察表明，稀土元素的添加可以顯著地細(xì)化熱擠壓Al-Mg-RE合金的晶粒，且晶粒細(xì)化效果與稀土元素的加入量有關(guān)。此外，稀土元素的加入亦可導(dǎo)致含稀土第二相的形成。 室溫拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，稀土元素的添加可以有效地提高熱擠壓Al-Mg-RE合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，其中當(dāng)稀土元素Ce的加入量為0.5％時(shí)，可使抗拉強(qiáng)度提高30.2％，屈服強(qiáng)度提高47.9％；另一方面

3、，加入適量的稀土元素Nd可提高合金的室溫?cái)嗔焉扉L率，當(dāng)Nd的加入量為0.5％時(shí)，斷裂伸長率可達(dá)34％。 低周疲勞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，稀土元素Ce和Nd的加入可以有效地提高熱擠壓Al-Mg-RE合金的疲勞壽命；在疲勞變形期間，熱擠壓Al-Mg-RE合金可表現(xiàn)為循環(huán)應(yīng)變硬化、循環(huán)穩(wěn)定和循環(huán)應(yīng)變軟化，主要取決于外加總應(yīng)變幅的高低以及稀土元素的加入類型和加入量；熱擠壓Al-Mg-RE合金的塑性應(yīng)變幅、彈性應(yīng)變幅與斷裂時(shí)的載荷反向周次之間分別服