《铸造技术》

文章标题:Al-Ce-Ni-Cu 合金的微观组织与室温和 高温性能研究

文章作者:刘敬彬,高通,刘相法
关 键 字:Al-Ce-Ni-Cu 合金;高温;共晶;显微组织
文章摘要:
Al-Ce 基合金具有低密度、优异的抗粗化性能和良好的铸造性能,是 200~450 ℃范围内具有稳定服役能力的潜 在 材 料 。 本文 制 备 了 成 分 为 Al-10%Ce-5%Ni-4%Cu(质量 分 数 ,简称 ACNC)的合 金 ,系统 研 究 了 其 在 铸 态 及 等温时 效过程中的显微组织演变,测试了其在室温和高温下的拉伸性能,并探讨了相关强化机制。 结果表明,ACNC 合金呈现亚共晶组织,由初生 α-Al 枝晶、“长条状或梅花状”的 Al3Ni 相、“鱼骨状”的 Al11(Ce, Cu)3 相以及共晶团组成。 共晶团内 Al3CeCu 与 Al3Ni 相以 纤 维 状 相 互 缠 结 。 在 450 ℃等温 时 效 24 h 后 ,共晶 相 缓 慢 粗 化 ,其宽 度 从(154±64) nm增至 (519±241) nm,间距 从(380±155) nm 增至(1 029±511) nm,合金 硬 度 随 之 逐 渐 下 降 。 而在 590 ℃过时 效 5h 后 ,Al3Ni 与Al3CeCu 相迅速球化,导致硬度急剧降低。 合金在室温、200、300 和 400 ℃下的屈服强度分别为(136±7) MPa、(121±2) MPa、(86±1) MPa 和(45±2) MPa。