铝含量和退火温度对锆铝合金组织性能的影响
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河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2020189); 河北省重点研发计划项目(21351003D)


Effect of aluminum content and annealing temperature on microstructure and properties of zirconium-aluminum alloy
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    摘要:

    为丰富空间结构材料种类,扩大Zr合金的应用范围,利用非自耗电弧炉熔炼了Al含量分别为2%,3%和4%(质量分数)的Zr-Al二元合金,在真空管式炉内分别进行750 ℃和800 ℃保温4 h的退火处理,借助光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析合金的微观组织和断口形貌,并进行硬度测定和拉伸试验。结果表明:经750 ℃保温4 h退火处理后,Zr-4Al合金的铸态组织由α-Zr和Zr2Al转变为α-Zr和塑性更好的Zr3Al相;在相同热处理条件下,随着Al含量的增加,合金的硬度及抗拉强度升高,延伸率下降;当Al含量相同时,随着热处理温度的升高,合金硬度、抗拉强度及延伸率下降。因此,采用向Zr中添加适量Al元素并辅之热处理的方法,可制备一种新型的Zr-Al合金,为开发新型空间结构材料提供了一种新思路。

    Abstract:

    In order to enrich the variety of space structure materials,expand the application range of Zr alloy.Zr-Al binary alloys with Al content of 2%,3% and 4% were melted in a non-consumable arc furnace and annealed at 750 ℃ and 800 ℃ for 4 h,respectively.The microstructure and fracture morphology of the alloy were analyzed by means of optical microscope,X-ray diffractometer and scanning electron microscope,and hardness and tensile tests were carried out.The results show that the as-cast microstructure of Zr-4Al alloy changes from α-Zr and Zr2Al to α-Zr and Zr3Al phases with better plasticity after annealing at 750 ℃ for 4 h.Under the same heat treatment conditions,the hardness and tensile strength of alloy increase with the increase of Al content,but the elongation decreases.With the same Al content in the alloy,the hardness,tensile strength and elongation of alloy decrease with the increase of heat treatment temperature.A new Zr-Al alloy was prepared by adding Al to Zr and heat treatment,which provided a new idea for the development of new spatial structure materials.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李建辉,安凯歌,冯志浩,张 欣,马 静,王建刚.铝含量和退火温度对锆铝合金组织性能的影响[J].河北科技大学学报,2022,42(4):434-439

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  • 收稿日期:2021-09-11
  • 最后修改日期:2022-04-19
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  • 在线发布日期: 2022-09-09
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