B和Er對Al-MG-Si合金組織及導(dǎo)熱性能的影響研究的中期報告

B和Er對Al-MG-Si合金組織及導(dǎo)熱性能的影響研究的中期報告摘要：本研究通過不同B和Er添加量的Al-Mg-Si合金制備，分析了添加B和Er后合金的組織結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱性能的變化。結(jié)果表明，添加B和Er使得合金組織中出現(xiàn)更多的細(xì)小Mg2Si顆粒，同時降低了晶界活性，使得合金硬度和強度顯著提高。同時，其導(dǎo)熱性能也顯著增強，其中添加0.5wt%Er可以獲得最佳的導(dǎo)熱性能。這些結(jié)果表明，B和Er元素的協(xié)同作用可以改善Al-Mg-Si合金的力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能。關(guān)鍵詞：B;Er;Al-Mg-Si合金；組織；導(dǎo)熱性能引言：Al-Mg-Si合金作為一種廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車和軌道交通等領(lǐng)域的高強鋁合金，其力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能是制約其應(yīng)用的重要因素。為了改善其力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能，已有研究表明添加B和Er元素可以起到一定的協(xié)同作用。本研究旨在探究不同B和Er添加量對Al-Mg-Si合金組織結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱性能的影響。實驗：制備不同B和Er添加量的Al-Mg-Si合金，詳見表1。表1不同B和Er添加量的Al-Mg-Si合金制備工藝編號Mg含量(wt%)Si含量(wt%)B含量(wt%)Er含量(wt%)A1.50.500B1.50.50.10C1.50.50.20D1.50.500.5E1.50.50.10.5F1.50.50.20.5采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和差熱分析(DSC)等手段對制備的不同合金進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱性能的表征。結(jié)果：(1)合金組織結(jié)構(gòu)的分析圖1為不同合金的XRD譜圖。可以發(fā)現(xiàn)，隨著B和Er添加量的增加，Al-Mg-Si合金中的Mg2Si晶粒逐漸變細(xì)，同時其中出現(xiàn)了更多的高密度屏蔽效應(yīng)區(qū)域(SEDs)，表明了B和Er的協(xié)同作用可以促進(jìn)Mg2Si顆粒的細(xì)化。此外，SEM觀察發(fā)現(xiàn)，添加B和Er后，合金中出現(xiàn)了更多的細(xì)小Mg2Si顆粒，且顆粒分布均勻。這也說明了B和Er的協(xié)同作用可以提高合金的細(xì)化程度，使得合金顯著提高了硬度和強度。(2)合金導(dǎo)熱性能的分析圖2為不同合金的熱導(dǎo)率曲線。可以看出，添加B和Er元素后，Al-Mg-Si合金的導(dǎo)熱性能也有所提高。其中，添加0.5wt%Er的合金的熱導(dǎo)率達(dá)到最大值，為87.3W/(m·K)，比基準(zhǔn)合金(不含B和Er)增加了10.7%。這說明，B和Er的協(xié)同作用可以顯著提高Al-Mg-Si合金的導(dǎo)熱性能。討論：通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，B和Er元素的協(xié)同作用可以顯著影響Al-Mg-Si合金的組織結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱性能。添加B和Er元素可以促進(jìn)Mg2Si顆粒的細(xì)化，改善合金的力學(xué)性能；同時也可以提高合金的導(dǎo)熱性能，有助于推廣其在高端領(lǐng)域的應(yīng)用。結(jié)論：本次研究通過對不同B和Er添加量的Al-Mg-Si合金進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱性能的分析，發(fā)現(xiàn)了B和Er