Al-8.3Zn-4.3Mg-0.8Mn铸造合金

高Fe含量强化铸造铝合金

通过Fe含量调控Al6(Fe,Mn)相，在提高屈服强度的同时揭示其应力分配机制，为回收铝合金设计提供新思路。

Jingsi, Chen · 赵愈亮 · Tang, Chuanyao · 刘乐华 · Song, Dongfu · Weiwen, Zhang

Journal of Alloys and Compounds 2025

参数信息

Al6(Fe,Mn)相与α-Al应力差

540 MPa

板条状Al6(Fe,Mn)过早失效应变

1.0 %

Fe含量范围

0.1–1.0 %

技术优势

强化机制清晰

通过原位同步辐射实验直接测量了Al6(Fe,Mn)相与α-Al基体的应力分配，证实屈服强度提高源于该相承受更高应力，而非传统的Orowan强化或细晶强化。

揭示失效根源

发现板条状Al6(Fe,Mn)相在1.0%应变时过早断裂是合金脆化的主因，这限制了高体积分数该相带来的强度提升。

指导回收铝合金设计

通过控制Fe含量来调控Al6(Fe,Mn)相形貌，在提高强度的同时缓解脆性，为高Fe含量回收铝合金的微观组织设计提供了直接依据。

应用场景

• 铸造铝合金：提供铸态合金中Fe相强化的定量数据，指导高强韧铸造铝合金开发。
• 回收铝合金：揭示高Fe含量下的强化与脆化机制，为回收铝的容忍设计提供依据。
• 轻量化结构材料：通过应力分配设计提升铝合金强度，满足轻量化结构件需求。
• 材料力学性能：用原位同步辐射技术定量表征第二相与基体的力学响应。