稀土元素铈镧添加对铝合金微观组织与力学性能的影响

摘要

铝合金因其优异的铸造性能和轻质特性，在航空航天、汽车制造等领域具有广泛应用。然而，其显微组织中粗大的针片状共晶硅往往成为性能瓶颈，限制了合金的强度与塑性。本研究通过在Al–7Si–0.18Mg–0.15Ti–0.23Fe合金中添加质量分数为0.20%的铈（Ce）和0.10%的镧（La），系统探讨了稀土元素对合金显微组织及力学性能的改性作用。结果表明，铈镧混合稀土的加入显著细化了共晶硅，使其平均尺寸由6.57μm降至2.31μm，形貌由针片状转变为颗粒状，长径比由3.06下降至1.35。微观结构的优化直接带来了力学性能的提升：合金的抗拉强度从126.48 MPa提高至157.31MPa，断后伸长率从1.6%增至2.1%，分别提升24.38%和31.25%。此外，稀土化合物质点在基体中均匀分布，起到了弥散强化的作用。

基金资助

云南省社会发展科技计划-科研院所技术开发研究专项资助项目（2011CF009）