稀土元素铈镧添加对铝合金微观组织与力学性能的影响

Effect of Ce and La Addition on the Microstructure and Mechanical Properties of Aluminum Alloys

  • 摘要: 铝合金因其优异的铸造性能和轻质特性,在航空航天、汽车制造等领域具有广泛应用。然而,其显微组织中粗大的针片状共晶硅往往成为性能瓶颈,限制了合金的强度与塑性。本研究通过在Al–7Si–0.18Mg–0.15Ti–0.23Fe合金中添加质量分数为0.20%的铈(Ce)和0.10%的镧(La),系统探讨了稀土元素对合金显微组织及力学性能的改性作用。结果表明,铈镧混合稀土的加入显著细化了共晶硅,使其平均尺寸由6.57降至2.31 μm,形貌由针片状转变为颗粒状,长径比由3.06下降至1.35。微观结构的优化直接带来了力学性能的提升:合金的抗拉强度从126.48 MPa提高至157.31 MPa,断后伸长率从1.6%增至2.1%,分别提升24.38%和31.25%。此外,稀土化合物质点在基体中均匀分布,起到了弥散强化的作用。

     

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