微量Sm元素對TiCp/Al-Cu-Mg-Mn復合材料微觀組織和力學性能的影響

編號：CYYJ043535

篇名：微量Sm元素對TiCp/Al-Cu-Mg-Mn復合材料微觀組織和力學性能的影響

作者：劉強 易格 馮佳文 郗洪雷 嚴鵬 肖文龍 馬朝利

關鍵詞： 鋁基復合材料 AL-CU 稀土元素 微觀組織 力學性能

機構： 天目山實驗室 北京航空航天大學材料科學與工程學院 北京航空航天大學云南創(chuàng)新研究院

摘要： 以0.27%(體積分數(shù))TiC顆粒增強的TiCp/Al-5Cu-1.9Mg-0.9Mn復合材料為基體,研究不同Sm元素含量對復合材料組織與力學性能的影響規(guī)律。結果表明:Sm元素的加入明顯細化了枝晶組織,促進了固溶處理過程中第二相的溶解,使得時效態(tài)組織中T-Al20Cu2Mn3和S′-Al2CuMg析出相的數(shù)量密度增加,當Sm元素含量較高時(0.3%,質量分數(shù),下同),組織中將出現(xiàn)塊狀難溶稀土化合物。隨著Sm的加入,復合材料室溫和250℃下的屈服強度逐漸增加,但會引起塑性降低,當Sm元素添加量為0.3%時,室溫屈服強度從246 MPa提高到310 MPa,250℃屈服強度從191 MPa提高到220 MPa。分析認為,強度提高源于Sm引起的組織細化和析出相數(shù)量密度增加,而塑性下降是由于粗大塊狀難溶稀土化合物割裂了基體,導致裂紋源容易產(chǎn)生。