Fe含量對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 機械工程學院,上海　200093;2.上海理工大學 材料工程學院,上海　200093)

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Fe含量對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 機械工程學院,上海200093;2.上海理工大學 材料工程學院,上海200093)

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

關鍵詞Al-Fe合金;Fe含量;顯微組織;導電率

Al-Fe系合金是以Al-Fe合金為基礎加入第三元素Si、Cu、Mg、Co等的一類耐熱、耐磨和耐腐蝕的新型鋁合金,Al-Fe合金因其耐熱性好、質量輕、原料豐富、價格低,可部分取代常規耐熱鋁合金,鈦合金和鋼等材料,減輕構件質量和降低成本,在航空航天、軍工以及汽車等領域具有廣闊的應用前景[1-2]。雖在國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構材料應用于工業生產實踐中。

1實驗材料與方法

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。……