【摘 要】
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本文以Al-0.5Mg-0.24Si合金为研究对象,从铸造→热轧→固溶时效→微观组织及室温性能检测为研究路线,通过稀土改性处理和硼化处理来提高铝合金的导电率和抗拉强度。研究不同稀土元素Ce和La及硼化处理对合金的微观组织、生成相形态、导电性能、力学性能及耐腐蚀性的影响,进一步探讨了添加元素的存在形式以及作用机理,为制定合理的各元素添加量提供了理论依据,研究的主要结果如下:（1）适量稀土元素Ce和L
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本文以Al-0.5Mg-0.24Si合金为研究对象,从铸造→热轧→固溶时效→微观组织及室温性能检测为研究路线,通过稀土改性处理和硼化处理来提高铝合金的导电率和抗拉强度。研究不同稀土元素Ce和La及硼化处理对合金的微观组织、生成相形态、导电性能、力学性能及耐腐蚀性的影响,进一步探讨了添加元素的存在形式以及作用机理,为制定合理的各元素添加量提供了理论依据,研究的主要结果如下:（1）适量稀土元素Ce和La能够明显细化Al-0.5Mg-0.24Si合金的铸态组织,改善第二相的形貌。这两种稀土元素均能与Si形成Al Re Si化合物或Re Si化合物,与Fe形成Al Re Fe Si化合物。结合XRD图谱和EDS结果可知,Ce与Si形成高熔点的Ce5Si3和Ce Al1.2Si0.8相,而La形成的稀土相是La Si2相。根据TEM观察发现,Al Ce Fe Si相实际上是由不同尺寸的棒状β-Al9Fe2Si2组成,而稀土元素Ce则吸附于第二相β-Al9Fe2Si2的表面。（2）经过热轧和热处理后,添加适量的Ce对Al-0.5Mg-0.24Si合金的导电率、抗拉强度和耐腐蚀性能的改善作用要优于稀土La。随着稀土元素的加入,合金拉伸断口组织中的韧窝数目增多,大多数呈现韧性断裂特征,合金的塑性得到改善。当Ce加入量为0.1%,该合金的导电率为54.42%IACS,抗拉强度为196 MPa,断后伸长率为17%。而且该合金的自腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度基本保持不变,铝合金的耐腐蚀性有所提高;而La的加入量为0.3%,该合金的抗拉强度达到最大值,仅为175 MPa,导电率为54.05%IACS,断后伸长率为22%,且自腐蚀电流密度增加,耐腐蚀性能下降。（3）硼化处理可明显细化铸态Al-0.5Mg-0.24Si合金的晶粒,添加0.03%B合金的平均晶粒尺寸为680?m,此时的细化效果最好。与此同时,硼化处理可促进Al Fe Si相的析出,并改善了此相的形貌。由于硼化处理可降低铝合金中过渡族杂质元素Ti、V等的含量,因此随着B含量的增加,铸态铝合金的导电率也逐渐增加。经过热轧和热处理后,当B含量为0.04%,铝合金的导电率55.99%IACS,室温抗拉强度为185MPa,断后伸长率为20%。相比于稀土改性处理,硼化处理对铝合金导电性能和力学性能的改善效果更佳。这应该是稀土改性处理和硼化处理的作用机理的区别所导致的。
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