L12型纳米颗粒增强以Al?Ca?Ni?La体系为基体的铝基复合材料

• 作者: Evgeniya A.NAUMOVA Nikolay A.BELOV Nikolay V.LETYAGIN Tat'yana A.SVIRIDOVA Torgom K.AKOPYAN
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: Al?Ca合金 共晶 金属间化合物 相图 稀土元素 纳米复合材料 显微组织 力学性能
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 850-862
• 页数: 13页
• 字数: 962字
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(20)65259-1

摘要

结合Thermo-Calc热模拟程序计算和实验(电子显微镜、微探针分析和X射线衍射)研究四元系Al?(2～4)Ca?Ni?La(质量分数,％)合金在铝角附近的结构.根据得到的相平衡数据,提出Al?Ca?Ni?La体系液相面和固相相场分布的实验投影.显微组织研究表明,含2％～4％Ca、2％～4％Ni和1％～3％La(质量分数)的合金具有超细的亚共晶组织,共晶金属间化合物的体积分数为30％,因此,可以将这些合金归类为天然Al基复合材料.超细共晶结构产生显著的强化作用,其机制可以很好地用修订的Orowan循环模型描述.在350～400结合Thermo-Calc热模拟程序计算和实验(电子显微镜、微探针分析和X射线衍射)研究四元系Al?(2～4)Ca?Ni?La(质量分数,％)合金在铝角附近的结构.根据得到的相平衡数据,提出Al?Ca?Ni?La体系液相面和固相相场分布的实验投影.显微组织研究表明,含2％～4％Ca、2％～4％Ni和1％～3％La(质量分数)的合金具有超细的亚共晶组织,共晶金属间化合物的体积分数为30％,因此,可以将这些合金归类为天然Al基复合材料.超细共晶结构产生显著的强化作用,其机制可以很好地用修订的Orowan循环模型描述.在350～400结合Thermo-Calc热模拟程序计算和实验(电子显微镜、微探针分析和X射线衍射)研究四元系Al?(2～4)Ca?Ni?La(质量分数,％)合金在铝角附近的结构.根据得到的相平衡数据,提出Al?Ca?Ni?La体系液相面和固相相场分布的实验投影.显微组织研究表明,含2％～4％Ca、2％～4％Ni和1％～3％La(质量分数)的合金具有超细的亚共晶组织,共晶金属间化合物的体积分数为30％,因此,可以将这些合金归类为天然Al基复合材料.超细共晶结构产生显著的强化作用,其机制可以很好地用修订的Orowan循环模型描述.在350～400℃ 退火过程中,由于L12型相(Al3(Zr,Sc))纳米颗粒的形成,添加少量的Zr和Sc(分别为0.2％和0.1％,质量分数)具有显著的强化作用(提高约25％).由于共晶金属间化合物的体积分数高,该新合金具有低的热膨胀系数、高的结构热稳定性和力学性能.退火过程中,由于L12型相(Al3(Zr,Sc))纳米颗粒的形成,添加少量的Zr和Sc(分别为0.2％和0.1％,质量分数)具有显著的强化作用(提高约25％).由于共晶金属间化合物的体积分数高,该新合金具有低的热膨胀系数、高的结构热稳定性和力学性能.退火过程中,由于L12型相(Al3(Zr,Sc))纳米颗粒的形成,添加少量的Zr和Sc(分别为0.2％和0.1％,质量分数)具有显著的强化作用(提高约25％).由于共晶金属间化合物的体积分数高,该新合金具有低的热膨胀系数、高的结构热稳定性和力学性能.