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铝合金的高温强度可以通过微合金化形成热稳定的沉淀相而提升。Er是一种有效的微合金化元素,具有如细化合金铸态晶粒,提高室温力学性能,提高合金的再结晶温度等作用。而且,Er和Zr符合添加能够进一步提高析出相的数量和热稳定性。本文在此基础上研究Al-Er-Zr合金在热模拟过程中的变形行为,热加工条件下材料的动态性能与组织变化规律,探索形变与析出相的相互作用关系;同时对比了Al-Er和Al-Zr合金在相同条件下的热变形行为,探讨Er和Zr的复合作用。热变形采用圆柱试样在Gleeble-3500热模拟机上进行恒温和恒速压缩变形实验,变形温度范围为200~450℃,应变速率范围为0.001~50s-1;通过金相、透射电子显微镜分析了热变形后的组织,得到以下结论: Al-0.04Er,Al-0.08Zr,Al-0.04Er-0.08Zr合金固溶态(640℃/h)和峰值时效热处理态在高温压缩变形时,流变应力均强烈的取决于变形温度和应变速率,流变应力随变形温度上升而降低,随应变速率提高而增大。流变应力、变形温度和应变速率之间的关系可用双曲正弦形式的本构方程来描述。 固溶态和峰值时效态合金300℃以下变形时,应变速率相同的条件下,Al-0.04Er-0.08Zr合金的流变应力值最大,Al-0.04Er次之,Al-0.04Zr合金的应力值最小。400℃以上高温变形时,应变速率相同的条件下,Al-0.04Er合金与Al-0.04Er-0.08Zr流变应力峰值大于Al-0.04Zr合金,应变速率小于1s-1时,时效态Al-0.04Er合金流变应力值大于Al-0.04Er-0.08Zr合金;应变速率大于1s-1时,时效态Al-0.04Er合金流变应力值小于Al-0.04Er-0.08Zr合金。 Al-0.04Er合金300℃以下变形时,时效态(250℃/3h)流变应力大于固溶态,而且时效态在变形初期的变形硬化率要大于固溶态;400℃以上高温变形时两者峰值应力接近,变形初期的变形硬化率也趋于接近。因为固溶态Al-0.04Er合金高温变形时,析出了细小Al3Er(L12)相,粒子平均尺寸为10.3nm,粒子弥散分布在基体中,使得固溶态变形抗力增加,与时效态达到相当水平。固溶态Al-0.04Er-0.08Zr三元合金400℃以上高温变形时,在变形所产生的位错的促进下快速析出了大量弥散分布的Al3(Er1-xZrx)球形第二相粒子,表现为典型的豆瓣状形貌,粒子大小约为8.3nm。因此,固溶态Al-Er-Zr合金在不同温度区间的应力-应变曲线的特征与固溶态Al-Er二元合金类似。