定向凝固Al-Mn-Be合金初生金属间化合物相生长行为及力学性能

康慧君¹，李金玲¹，王同敏¹，郭景杰²

1. 大连理工大学材料科学与工程学院辽宁省凝固控制与数字化制备技术重点实验室2. 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室

摘 要：对Al-3Mn-7Be合金（原子分数,%）在1¹500 mm/s的抽拉速率下进行定向凝固实验,研究了抽拉速率对合金组织演化、金属间化合物形貌演变和合金力学性能等的影响规律。结果表明,Be元素的加入使二元相图向高Mn区移动,引入了金属间化合物l相、T相、Be4Al Mn和准晶I相,而且Be的加入明显细化了合金的组织。随着抽拉速率的增加,固/液界面过冷度和溶质过饱和度增加,引起初生金属间化合物相的竞争生长,初生相先由λ相转变为T相,后转变为准晶I相,伴随着形成初生Be₄AlMn相。同时,初生相的形貌、尺寸和生长方式也随抽拉速率的增加而发生改变。随着抽拉速率的增加,定向凝固合金的强度先下降后提高,在抽拉速率较低和较高时,定向凝固合金均呈现了较大延伸率,这主要由其定向凝固组织、强化相的种类、形貌以及与基体构成的界面结构决定。

关键词：Al-Mn-Be合金;定向凝固;金属间化合物;微观组织;三维形貌;力学性能;