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铜对稀土铝合金电工圆杆性能的影响试验结果与讨论(二)

试样的微观组织

图3为铸态试样以及轧制态试样的金相组织。观察图3(a)可知,原铸态试样晶界较宽,晶粒粗大,且空隙或夹杂物存在于部分晶界处。图3(b)与图3(c)表明,添加铜后,Al-Ce及Al-La试样的晶粒大小都得到一定程度的细化,随着铜添加量的增加,细化效果变得明显,这是由于合金中添加铜后形成难溶相CuA12,这些难溶相分布在晶界及晶界附近,阻碍晶粒长大,使合金晶粒变得细小,且复合添加铜和镧元素,合金晶粒更为细小,这是由于镧对晶粒细化的效果比铈强。由图3(d)和图3(e)与铸态图比较可以看出,轧制态下,枝晶网胞及粗大的第二相被压碎,晶粒得到细化,细小的析出相在组织中分布更加均匀。此外,试样塑性变形较为明显,沿着轧制方向晶粒被拉伸,产生大量纤维状变形织构,该织构内部位错密度较高,且具有高的形变储能。

图3

微观形貌及EDS能谱分析

图4为固溶处理后经过变形量为83%轧制过的0.2%Cu的稀土铝合金电工圆杆的形貌及面扫描元素分布。由图4可知,轧制后,产生较多的空洞。空洞的出现则可能是轧制时产生的微观缺陷。对空洞进行能谱分析可知,a处存在铝、铜、铈及铁元素,b处含有铝、铜、铈元素。这些空洞可能是第二相在轧制及后续处理过程中脱落留下的微观缺陷,这拽微观缺陷的存在都严重影响试样的综合性能试样进行面扫描结果表明,铜和铈元素分布相对均匀。

图4

结论

随着铜含量的增加,铸态试样的抗拉强度增加,导电率下降,轧制态试样抗拉强度先增加后下降,导电率下降。在铜含量相同的条件下,轧制态试样抗拉强度高于铸态试样,导电率略低于铸态试样。轧制处理使得粗大晶粒及第二相明显细化,位错密度增大,抗拉强度升高,晶粒细化,使得晶界面积增加,自由电子穿过晶界的阻力增大,进而导电率有所降低。A1-0.2%Cu-0.2%Ce的轧制试样综合性能较佳,抗拉强度为183MPa,导电率为60.51%IACS。

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