微量元素在鋁合金中的作用

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1、,,掩輕合金加工技術微量元素在鋁合金中的作用’,張蔣大鳴雨平哈爾濱工業(yè)大學,黑龍江哈爾濱東北輕合金有限責任公司,黑龍江哈爾濱刀摘要總結了一些微量元素和痕量元素對形變鋁合金組織、性能的影響。微量元素可以影響鋁合金的時效過程,提高、,而等痕量元素可以造成鋁合金的脆性斷裂。時效強化效果控制合金的再結晶和晶粒長大關鍵詞鋁合金微量元素組織性能中圖分類號,文獻標識碼文章編號一又一儀舊一加一,一,,,,,,而某些元素的少量甚至痕量存在會顯著影響鋁十分顯著的影響合金的組織和性能。為控制和改善鋁合金的組織與時效強化鋁合金性能,研究者常常定

2、量加人不同合金元素,或以不同、、一一一方法限制一些元素在合金中的含量大量研究表常用的時效強化鋁合金明,鋁合金中這類元素的摩爾分數一般為左右,一一和一合金。有關研究不但得但是對合金的組織和性能卻有十分顯著的影響。主出一系列有益的結果,還導致了許多新型鋁合金的要表現在對鑄造合金的變質作用、對時效鋁合金的產生。時效促進和抑制作用,以及對形變鋁合金再結晶的、和的作用一抑制作用本文總結了近些年來國內外對形變鋁合合金。、一金的有關研究工作的最新進展和三種元素對合金的時效過程有顯著的影響。研究匯’一,表明,可以抑制一形變鋁合金中的微量

3、元素及作用合金的低溫時效促進合金的高溫時效,使得合金達在形變鋁合金中,常存微量元素有、、、到時效硬度和強度峰值的時間縮短,時效峰值提、、、、、、、、。。一和等其中和高和對川合金的時效具有相似的影響為鋁合金的常存雜質元素,在合金中形成大尺寸夾作用。研究還認為,三種元素與淬火產生的空位具雜物,對合金的性能產生不利影響、、元素有較高的結合能,使一合金的區(qū)不易形,,,為典型的彌散相形成元素在合金中形成尺寸為成從而抑制了合金的低溫時效而在高溫時效時,,一料的彌散相抑制合金的再結晶和晶粒以上元素可以降低’相與基體的界面能使得’相長大

4、。近些年來,國內外在、、、、、和易于形核,從而提高時效效果然而最新的研究,。發(fā)現等元素對合金性能影響方面開展了大量研究工作以上三種元素會在淬火或時效早期形成沉淀,相,這些沉淀相可以作為此外痕量的和等元素也會對合金性能產生’相的形核和長大的核收稿日期一一作者簡介蔣大鳴一,男,黑龍江哈爾濱人,教授,研究方向鋁合金組織與性能關系輕合金加工技術,,燦,。。一心從而增加高溫時效效果早期的的相所取代一一,合金和后來的合金川對于高比例的一一合金會。,,。一一限”是應用的實例促進相的形成成分為而最近的一一合金會聚束電子衍射隊發(fā)現兩種新的

5、時效析出相’,一。,與共“二。同加人可以顯著增加合金相和相’相具有六方結構’”?！?,。以上研究結果同其它結果一起【的時效效果導在基體的晶面析出相具有面心,。一一立致第一個工業(yè)含合金六結構在基體的和析出。一一一的誕生在合金中可以促進’川合金相的析出。少量的加人不影響的合金的時效過程,但一,。一和’,在高含量的合金中對時效一同加人會產生額外的時效強化效果基于”。,的促進作用較弱而的加人可以增加和’相以上研究結果等人開發(fā)了新的工業(yè)用,。,一一一的密度和均勻性從而具有良好的促進時效作用組合金系列和其拉織觀察發(fā)現,在合金中細小的

6、富粒子可以刺激不伸強度超過。按比強度考慮,相當于鋼材具。?！嗟男魏擞械膹姸冗@也是迄今為止用傳統的熔煉的作用鑄造方法所生產的最高強度鋁合金。其中合一“”,之合金金將作為超輕重量材料用來制造主燃料箱以供。一合金中加人可以降低低溫時效速未來的美國航天飛機使用該類合金的異常高強,,”。、’,率但是隨著時效時間延長硬化速率突然提高〔度在于組織中同時存在不’和相囚這些時效在存在的情況下,戈可以提高高溫時效硬化效相分別在基體的不同晶面析出,給位錯運動造成相果。和元素同淬火過程中產生的空位發(fā)生交當高的阻力。。,一一互作用合金中的不相形

7、核比較困難通常。。一一一因而合金通常在狀態(tài)使用合金在位錯上析出梅、。一一一一一一合金在工業(yè)鋁合金中時效硬和使不相分布均勻尺寸細小。,?！埂弧换Ч罴选环莅l(fā)現加人可以顯著合金無需在時效前進行形變近些年的三維原一一擴大合金獲得最大時效效果的溫度區(qū)子探針研究發(fā)現噸和原子在不相和基體的間,合金中加人弋也有相似的作用。同、相界面偏聚,促進不相的形核。也有研究認為不,,。一一和不同加人不會提高合金的最相在衛(wèi)區(qū)形核和原子可以提高區(qū)密度,。一大時效效果使時效硬度和強度峰值水平提高但合金的加人會使合金獲得時效峰值的溫度范圍變寬,在

8、在℃時,在中的固溶度為,到℃。’,,?！嫒员３指哂捕群蛷姸纫唤M織觀察發(fā)現含弋時固溶度降低到二元合金時效強化效合金中?！鄰浬⒍容^高。這可能與噸刺激丫形核’、應非常低,產生時效強化的臨界含量為。提高區(qū)的數目’”或區(qū)溶解溫度從一可以大幅度提高在中的過飽和度,顯。。,’℃提高到左右有關著增加強化效果在僅為一℃時,,。一一,