稀土元素诱导在Al–RE–Zr合金中形成相干结构的类似三明治结构的Al13Fe4沉淀物

《Scripta Materialia》：Rare-earth-induced formation of coherent sandwich-like Al13Fe4 precipitates in Al–RE–Zr alloys

　　

李泽宇|叶宣伟|彭慕兰|陈白山|王娟|肖代红

摘要

铁（Fe）通常被视为铝合金中的有害杂质，因为其含量难以控制，并且会对材料的机械性能和电性能产生不利影响。在本研究中，我们发现稀土（RE）元素能够促进微量铁在Al–RE–Zr合金中转化为纳米级的Al₁₃Fe₄沉淀物。单斜结构的Al₁₃Fe₄沉淀物在预先存在的L1₂Al₃RE沉淀物与铝基体（Al matrix）的界面处异质形核。高温退火进一步促使RE和Zr元素在Al/Al₁₃Fe₄界面处富集，从而形成一层有序的L1₂结构界面层，这种界面层缓解了铝与Al₁₃Fe₄之间的结构不匹配问题，形成了Al/L1₂/Al₁₃Fe₄三明治状的有序结构。这一转变减少了铁在固溶体中的含量，部分减轻了其对电导率的不利影响，并引入了一种具有优异耐热性的新沉淀物。