RE对铸造Al-Zn-Mg-Cu合金组织和力学性能的影响.pdf

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1、——轻有色合金种铸造及有色合金2012年第32卷第12期RE对铸造AI—Zn—Mg—Cu合金组织和力学性能的影响武荣召陈晓(福州大学机械工程及自动化学院)摘要采用金属型铸造方法，制备了不同RE含量的Al一4．5Zn-1．OMg一0．8Cu合金。利用力学性能测试、OM、SEM及EDS等分析测试手段，研究了RE对Al一4．5Zn-I．0Mg一0．8Cu合金微观组织和力学性能的影响。结果表明，随着RE加入量的增加，合金的抗拉强度和伸长率均呈先增大后减小的趋势。在试验范围内，加入0．12％的RE(质量分数)时，合金具有最优的综

2、合力学性能。加入适量RE可明显减小合金二次枝晶间距。RE主要偏聚在晶界和枝晶界处，以A1ZnMgCuRE相形式呈短棒状存在。加入过量RE会对合金产生过变质作用，增大合金二次枝晶间距，A1ZnMgCuRE相呈粗大的块状，割裂作用增加，降低合金的力学性能。RE还促进了Mg和Zn在Al中的固溶，增强了固溶强化作用。关键词稀土；Al一4．5Zn一1．0Mg一0．8Cu合金；力学性能；微观组织；拉伸断口中图分类号TG146．21文献标志码A文章编号1001—2249(2012)12—1163—05EffectsofRare-ea

3、rthElementonMicr0structureandMechanicalPropertiesofCastAI·-Zn--Mg-CuAlloyWuRongzhao，ChenXiao(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity)Abstract：A1—4．5Zn一1．OMg一0．8CualloyscontainingdifferentREcontentwerepreparedbymetalmouldcasting．EffectsofREonm

4、icrostructureandmechanicalpropertiesofA1—4．5Zn一1．0Mg一0．8Cualloywereinvestigatedbytensiletesting，OM(optiealmieroscovpe)，SEM(scanningeldctronmicroscope)andEDS(energydispersivespectrometer)．Theresultsshowthatthetensilestrengthandelongationarein—creasedfirstly，andth

5、endecreasedwiththeincreaseofREcontent．Thealloywith0．12％RE(massfraction)exhibitsthedesriablemechanicalproperties．WithproperRE，secondarydendritearmspacingcanbedecreased，andREisdistributesmainlyatgrainboundariesanddendriteboundariesinformofA1ZnMgCuREphase．Excessive

6、REcancauseover—modificationeffect，increasingsecondarydendritearmspacing．WithalowerREcontent，A1ZnMgCuREphaseexhibitsrod—likeshape，andwithexcessiveRE，A1ZnMgCuREphasebecomescoarseblockstructure，whichcanweakenthemechanicalpropertiesasaresultofcuttingeffects．Inadditi

7、on，REcanpromotethesolidsolutionofMgandZninA1melt，improvingthesolidsolutionstrengtheningeffects．KeyWords：Rare-Earth，Al一4．5Zn‘1．0Mg-0．8CuAlloy，MechanicalProperties，Microstructure，FractureSurfaceA1一Zn—Mg—Cu系合金是一种超高强变形铝合金，有助于改善铝合金的力学性能和铸造性能。虽然国广泛应用于航空航天、交通运输和纺织等行业中，

8、内外对RE在铝合金中的影响做了大量研究叫，但但对该系合金的铸造性能及铸态条件下的力学性能研RE(Ce，La)对铸造A1一Zn—Mg—Cu合金组织和性能影响究很少嘲。RE作为一种表面活性元素，对铝合金具有的研究未见报道。本课题将富Ce混合RE添加到Al一优良的变质作用，能够细化合金晶粒，生成稀土化合物，4．5Zn-1．0Mg一0．8