金属材料百科

铝合金弥散强化

2023-07-01

英文

dispersion strengtheningof aluminium alloy

简介

利用非共格弥散质点对铝合金进行强化的方法之 一。非共格弥散质点是具有独立结构、与基体以相界面完全分开的孤立的硬性细小质点。为了获得高的弥散强化效应,要求弥散质点在铝中有低的溶解度和扩散速率,本身还应具有高的硬度和小的尺寸。

铝合金中添加溶解度小和扩散速率低的过渡族金属(如铬、锰、锆和钒)或某些稀土元素(如钆),通过快速冷却,使这些元素过饱和于α(Al)基体中,随后再在高温中加热,使之析出非共格的弥散质点,即能使合金获得高的强度,这就是铝合金弥散强化的典型实例。

烧结铝粉末合金是质点弥散复合强化材料,也是弥散强化型合金。这种合金的强度可达780MPa,使用温度可高达345℃。

弥散质点引起的合金强化包括弥散质点阻碍位错运动的直接作用和提高再结晶温度的附加强化作用。弥散质点是不可切割的硬性质点,位错运动受阻后,必须绕过质点而通过,增加了质点周围的位错密度和应力场,因而产生了强化效应。这些质点还能抑制合金的再结晶过程,使铝合金热处理后仍能保留非再结晶组织,产生亚晶强化。

弥散强化合金的应变不太均匀,塑性损失较大,但由于弥散质点不易与基体金属产生原子交换而十分稳定,因此在高温下仍能保持有效的强化。