稀土er对1420铝锂合金组织和性能的影响

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1、摘要本文采用传统的铸锭冶金法制备了含不同量Er的1420A1一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A卜Li合金各向异性的影响。结果表明：Er含量低于0．2％时，对A卜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

2、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A卜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A13Er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A1。Er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

3、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。关键词1420铝锂合金；稀土元素Ef；力学性能；微观组织；各向异性ABSTRACTAl—LialloyscontainingdifferentpercentofErwerepreparedwithcastMetallurgyprocessinginthispaper,BymeansofmanyexperimentaltechniquessuchasTEM，SEM，XRD，EDS，andSOon，effectsofEronmicrostructureandmechanicalpropertiesof

4、1420A1一Lialloysunderdifferentstates(as—cast，aged)wereinvestigated．TheexistingformsandinteractionswithalloyingelementsofErinAl—Lialloys．thestrengtheningofAI—Li一0．2Eralloywereprofoundlystudied．Moreover，theeffectsofEronanisotropyofAl—Lialloyswerepreparatorydiscussed．Theresultsareasfollows

5、：ThereareseldomeffectsofEronthesizeofgrainwhenEradditionsarelessthanO，2wt％，butthegrainwillberefinedsignificantlywhenEradditionsare0．2wt％ormore．TheadditionofdifferentcontentErwasfoundtoimprovethemechanicalproperties(strengthandhardness)ofexperimentalalloystodifferentextent．Ⅵ,rbenEraddit

6、ionswere0．2wt％，thestrengthwasconsiderablyimproved(5～40％)whiletheductilitykeepsstableordecreasesslightly．WiththeincreaseofEradditions，thestrengthkeepsstablebuttheductilitydecreasesmarkedly．Therearethreestrengtheningmechanismsinexperimentalalloys：precipitationstrengthening，finegrainstren

7、gthening，substructurestrengthening．Ofallthreestrengtheningmechanisms，theformerplaysmoreimportantrolethanthelattertwo．Inthemeanwhile，TheeffectsofEronanisotropyofA1一Lialloyswerealsopreparatorydiscussedinthispaper．TheexperimentalresultsindicatedthataddingacertainamountofEradditionintoal