《表5 典型高性能高温铝合金及其复合材料的拉伸性能(纵向)》

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《快速凝固/粉末冶金技术制备高性能高温铝合金及其复合材料的进展》


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在拉伸性能方面,迄今有关RS PM高温铝合金的研究较多,而有关其复合材料的研究较少。表5归纳了一些典型的高性能高温合金及其复合材料(包含准晶、Al12(Fe,X)3Si(X=V、Mo)相和金属间化合物及其复合材料的性能)的拉伸性能和拉伸弹性模量[19–20,22–23,27–29,34–35,58,63–64]。包含L12相的高温铝合金因其体积分数小,其强度偏低且尚未达到应用水平,相关的性能数据也尚未见报道。而包含金属间化合物平衡相的Al–Ni–RE系合金的室温强度是最高的,这与其组织中存在纳米晶有关。但高温下,该系列合金的强度下降明显,这与高温下纳米晶长大、而其中的金属间化合平衡相粗化速率大有关。包含准晶颗粒的Al–Fe–Cr–Ti系和Al–Cr–Co–Mn–Zr系合金,包含Al12(Fe,X)3Si(X=V、Mo)相的FVS和FMS系合金的高温性能均优于Al–Ni–RE系和Al–Fe–Ce系合金。相比较,Al–Fe–Cr–Ti系合金和Al–Cr–Co–Mn–Zr系合金的延伸率比FVS和FMS系合金的略高,且Al–Cr–Co–Mn–Zr系合金的室温和315℃高温拉伸综合性能较好。在Al–Fe–X–Si合金中加入稀土元素可进一步改善合金的性能。例如,加Mm可形成纳米晶合金,显示出比Al–Fe–V–Si合金更高的室温强度[65];加Er可改变FVS0812合金的韧性[66]。为改善塑性,也出现了加入纯铝复合的方法[67]。例如,Al93Fe3Cr2Ti2(原子分数)合金加入10%Al(体积分数),其室温抗拉强度由650MPa下降至600MPa,而延伸率由6.5%增大至7.5%[67]。另外,通过采用封闭系统HPGA PM制备,降低氢含量和氧含量,Al93.1Ti2.3Fe2.3Cr2.3的抗拉强度和延伸率均得到改善[24]。对以高温铝合金为基体的SiC颗粒增强的铝基复合材料,如8009/SiC/11p,与对应的基体合金相比,其室温强度有一定改善,但延伸率下降明显;但其高温强度改善不明显。