微量稀土添加剂对Cu-Ag合金原位纤维复合材料结构与性能的影响

摘要

制备了Cu-10Ag和Cu-10Ag-RE(RE=Ce,Y,Gd)合金原位纤维复合材料,研究了它们的显微结构与性能。结果表明,微量RE添加剂对合金铸态组织具有变质和细化作用,增大了(Cu+Ag)共晶比例和减少了Ag沉淀比例,并能提高合金的再结晶温度和不连续Ag沉淀温度。随真实应变η增大,复合材料中Ag纤维平均直径d呈η的负指数函数减小:d=d0.exp(-0.228η),而复合材料的应变强度呈η的指数函数增大:σCu/Ag=σ0(Cu)+[kCu/Agd0-1/2]exp(η/3)。Cu-10Ag和Cu-10Ag-RE复合材料显示两阶段强化机制:低应变阶段为加工硬化机制,高应变阶段为超细Ag纤维及界面强化机制。微量RE添加剂明显减小d0值,因而明显增高原位纤维复合材料的应变强化速率。