釔含量對Al－1%Mn變形鋁合金顯微組織和力學(xué)性能的影響

許志華，李克，姚立峰，盧敏敏

（南昌大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，南昌 330031）

0 引 言

Al－（1.0%～1.6%）Mn合金屬于3系變形鋁合金，冷軋后獲得的型材具有強(qiáng)度適中、焊接性能好、塑性高、耐腐蝕性強(qiáng)、延展性好等優(yōu)良的綜合性能，在汽車、電子及微電子、能源等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛［1］。力學(xué)、焊接、耐腐蝕性能良好的鋁－錳合金常被用于制造汽車散熱器［2］，但隨著散熱器越來越薄，對鋁－錳合金的性能提出了更高的要求。目前研究人員主要通過復(fù)合和稀土變質(zhì)的方法來提高該合金的性能。采用復(fù)合的方法時，主要以鋁－錳合金做芯材、以4系和7系鋁合金做皮材，其成本較高。稀土變質(zhì)是向金屬液體中加入稀土變質(zhì)劑，使它在金屬液中形成大量分散的人工制造的非自發(fā)晶核，從而獲得細(xì)小的鑄造晶粒，以提高材料性能的一種方法。在合金中添加適量的稀土元素可以凈化熔體、細(xì)化組織、強(qiáng)化合金、提高耐腐蝕和焊接性能［3－5］，如在2519鋁合金中加入0.1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）的稀土釔后，鋁合金的硬化速率和室溫抗拉強(qiáng)度得到顯著提高，當(dāng)釔的加入量為0.2%時，300℃的抗拉強(qiáng)度為205MPa，比未加稀土釔的提高了30%［6］；在鋁合金中加入適量的鈧也可以提高合金的力學(xué)性能［7－8］；混合添加稀土元素能夠提高鋁－錳和鋁－鎂－硅－鐵合金的耐腐蝕性能［9］；將鈧與鋯同時添加到鋁－鋅－鎂－銅合金中，可以提高合金的抗晶間腐蝕、剝落、應(yīng)力開裂和電化學(xué)腐蝕性能［10］，但鈧的價格昂貴，不適合在民用3系鋁合金中推廣應(yīng)用；吳鵬等［11］嘗試在6063合金中加入適量的稀土鉺以提高焊接接頭的力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)當(dāng)鉺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.4%時，接頭的力學(xué)性能隨著鉺含量的增加顯著增加，但超過0.4%時，力學(xué)性能則隨著鉺含量增加而降低。……