影响铝合金力学性能和电导率的因素

随着国防和民用工业的发展, 愈来愈受到人们的重视。特别是作为金属材料电学性能指标之一的电导率, 而且也与材料的成分和内部组织有关, 材料的电导率与其热处理状态和力学性能必然有一定的关联) 。近年来, 在这方面作一简要介绍。1、合金的成分与组织, 合金的合金化程度愈高, 塑性则相反。电导率与合金的塑性变化趋势相似, 电导率愈低。这是因为元素之间形成合金后, 增加了电子的散射, 合金组元间的相互作用引起有效电子数减少: 无论是高强铝合金的力学性能还是电导率都主要取决于它们的基体组织。对于固溶体基体组织来讲, 其强度越高。但电导率却相反, 表示溶质原子溶入溶剂晶格的数量越多, 电子的散射越大ρs可用马基申定律表示: ρs1----溶剂的电阻率ρs2-----溶质引起的电阻率γ·ξ, γ为溶质的量比

由: 固溶体的电阻由溶剂的电阻和溶质的电阻两部分组成; 即使溶质元素的电导率比溶剂元素的电导率大, 电阻率也要增大。, 同样对电学性能也有影响。如不均匀固溶体) 的电阻率大于均匀固溶体的电阻率, 而且与合金的组织形态有关。2、冷塑性变形, 引起材料的强度、硬度升高, 特别是空位浓度的增加, 结果引起材料的电阻率增大。所以说冷塑性变形对铝合金的力学性能和电导率均有影响( 加工硬化( 电导率降低

回复可以减少材料的晶体缺陷, 使点阵电场的不均匀程度降低, 使铝合金的组织恢复到冷塑性变形前的状态, 电阻率也恢复到冷塑性变形前的状态。对铝合金的力学性能而言, 再结晶可以使其力学性能恢复到冷塑性变形前的状态。所以说回复与再结晶对铝合金的力学性能和导电率的影响趋势相同。4、温度, 尽管温度对有效电子数和电子平均速度几乎没有影响, 原子无序度增加, 散射几率增加( 电阻率增大2: ρt =ρ0(1+αΔT)   (2)

式中;

( 通常为;

;

( 环境温度) 。, 铝合金也是如此。即温度对铝合金强度、硬度等力学性能的影响与温度对铝合金电导率的影响有相似的趋势。5、热处理工艺, 其力学性能和电导率的高低就取决于该材料的内部组织, 研究热处理工艺对铝合金力学性能和电导率的影响有十分重要的意义。铝合金的热处理工艺, 其次均匀化和再结晶退火。这些工艺主要是影响合金的均匀性、第二相分布和组织形态: 固溶程度越高, 电导率越低, 晶格畸变程度越大)。时效处理的一般情况是, 时效后期二者的变化趋势相反, 时效方式对合金的力学性能和电导率也有影响7075 铝合金的研究表明