高温抗蠕变铝合金及铝基复合材料研究进展

铝合金结构或导体材料在高温环境下易发生蠕变现象,且性能随服役时间的延长而劣化,甚至发生结构破坏,导致灾难性事故的发生.因此,有效提高铝合金抗蠕变性能是其可应用于高温高载荷环境且保持优异性能的关键.目前,国内外主要通过稀土处理、合金化处理及添加增强体等方法细化铝合金晶粒,并在铝合金晶内和晶界处形成弥散分布、热稳定性高的析出相,采用细晶强化、析出强化、弥散强化、直接强化等机制钉扎晶内位错运动,抑制晶界移动,从而显著减缓铝合金的稳态蠕变速率,提升其抗蠕变性能.另外,可以通过构建蠕变性能与蠕变条件、微观结构、析出相特征之间的关系模型,预测铝合金的蠕变特性与服役寿命,为高温抗蠕变铝合金及铝基复合材料的设计提供理论依据.本文在铝合金蠕变行为分析基础上,针对扩散蠕变、晶界滑移和位错蠕变等高温蠕变机制,从稀土微合金化、多元微合金化及复合强化等方面入手,归纳了高温抗蠕变铝合金及铝基复合材料的研究现状,揭示了高温蠕变性能的改善机制,并综述了蠕变理论模型构建及寿命预测方法的研究,同时分析了抗蠕变铝合金及铝基复合材料研究中存在的问题与发展趋势.

Reviews on the Study of Aluminum Alloys and Aluminum Matrix Composites with High-temperature Anti-creep Behavior