Er对铸态Al-Cu-Si系合金微观组织和力学性能的影响

作者：余词胜; 郭洪民^*; 邓奔; 杨坤义; 胡文杰

来源：稀有金属, 2023, 47(08): 1079-1087.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.XY21120035

• Al-Cu-Si铸造合金
• 微合金化
• 富Er相
• 力学性能

利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、差示扫描量热仪（DSC）和拉伸实验等测试手段，研究Er对Al-Cu-Si铸造铝合金凝固结晶相析出顺序、种类、形状和数量的影响，并揭示了铸态显微组织与宏观力学性能之间的关系。结果表明：添加Er后，AlCu-Si合金晶粒未出现明显的细化。Er能显著地变质Al2Cu和Si相，使得合金的力学性能大幅提升。Er能够促使富Er相析出。当Er含量在约0.1%（质量分数，下同）时，析出平均长度为8.0～16.0μm的短棒状低Er浓度富Er相；当Er含量超过0.1%时，析出长针状高Er浓度富Er相，其平均长度增加到22.3～43.0μm。Er的合适添加量为0.1%，延伸率较不添加Er时提高了97.8%，抗拉强度提高了26.0%。以Er含量为0.5%的合金为例，Al-Cu-Si合金凝固结晶相析出顺序为α-Al→高Er浓度的富Er相→低Er浓度的富Er相→共晶（Al2Cu+Si）。

• 单位
  南昌大学材料科学与工程学院