Fe含量對(duì)Al-Fe合金組織及性能的影響

劉　航,劉新寬,劉　平,陳小紅,李　偉,何代華

(1.上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,上海　200093;2.上海理工大學(xué) 材料工程學(xué)院,上海　200093)

?

Fe含量對(duì)Al-Fe合金組織及性能的影響

劉航1,劉新寬2,劉平1,陳小紅2,李偉2,何代華2

(1.上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,上海200093;2.上海理工大學(xué) 材料工程學(xué)院,上海200093)

摘要通過(guò)掃描電鏡、能譜分析、電化學(xué)工作站、金相顯微分析和化學(xué)分析等手段研究Fe元素含量對(duì)Al-Fe合金的組織,導(dǎo)電性及抗腐蝕性能的影響,并從理論上分析了Fe的作用機(jī)理。研究結(jié)果表明,Fe在Al基體當(dāng)中形成針狀第二相,隨著Fe含量的增加,第二相的數(shù)量也有所增加,但大小與形態(tài)變化較小。宏觀上反映為鋁合金硬度增加,導(dǎo)電性下降。同時(shí),Al-Fe合金中的第二相Al3Fe,使鋁合金具有良好的耐腐蝕性能。

關(guān)鍵詞Al-Fe合金;Fe含量;顯微組織;導(dǎo)電率

Al-Fe系合金是以Al-Fe合金為基礎(chǔ)加入第三元素Si、Cu、Mg、Co等的一類(lèi)耐熱、耐磨和耐腐蝕的新型鋁合金,Al-Fe合金因其耐熱性好、質(zhì)量輕、原料豐富、價(jià)格低,可部分取代常規(guī)耐熱鋁合金,鈦合金和鋼等材料,減輕構(gòu)件質(zhì)量和降低成本,在航空航天、軍工以及汽車(chē)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景[1-2]。雖在國(guó)外已得到較為廣泛的研究,但至今Al-Fe合金還未作為一種工程結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中。

1實(shí)驗(yàn)材料與方法

在功率為8 kW的電阻爐中用不銹鋼坩堝熔煉相應(yīng)的Al-Fe鋁合金。主要成分為:0.1%Si,0.3%～0.95%Fe,剩余為Al。將純鋁及坩堝放入電阻爐中,緩慢升溫至830 K,烘干純鐵粉,純硅粉,加入不銹鋼坩堝中,不斷攪拌。保溫10 min后,用砂型模澆鑄成Φ30 mm的圓形鑄錠。……