耐热铝合金的发展及应用
铝合金应用手册(3篇)
第1篇第一章：概述1.1 铝合金的定义与特点铝合金是以铝为基础，加入其他元素制成的合金。
与纯铝相比，铝合金具有更高的强度、硬度和耐腐蚀性，同时保持了铝的轻质、导电、导热等优良性能。
铝合金广泛应用于航空、汽车、建筑、电子、包装等行业。
1.2 铝合金的分类铝合金按照合金元素的不同，可以分为以下几类：（1）纯铝：包括工业纯铝、半纯铝等。
（2）铝铜合金：包括铝青铜、铝黄铜等。
（3）铝镁合金：包括铝镁硅、铝镁锰等。
（4）铝硅合金：包括铝硅铜、铝硅镁等。
（5）铝锌合金：包括铝锌镁、铝锌锰等。
（6）铝锂合金：包括铝锂镁、铝锂铜等。
1.3 铝合金的应用领域铝合金因其优异的性能，广泛应用于以下领域：（1）航空航天：铝合金是航空航天工业的主要材料，用于制造飞机、火箭、卫星等。
（2）汽车制造：铝合金在汽车制造中的应用越来越广泛，如车身、发动机、悬挂系统等。
（3）建筑行业：铝合金门窗、幕墙、铝质装饰材料等在建筑行业中得到广泛应用。
（4）电子电器：铝合金在电子电器领域的应用主要体现在散热器、连接器、机壳等方面。
（5）包装行业：铝合金易加工、耐腐蚀，在包装行业得到广泛应用，如易拉罐、饮料瓶等。
第二章：铝合金加工工艺2.1 铝合金的熔炼铝合金的熔炼是生产过程中的关键环节，主要包括以下步骤：（1）准备熔炼设备：如熔炼炉、搅拌器等。
（2）准备原材料：按照配方要求，准备好铝锭、合金元素等。
（3）熔炼：将原材料放入熔炼炉，加热至熔化温度，进行搅拌、过滤等操作。
（4）合金化：在熔炼过程中，加入合金元素，调整成分。
（5）浇注：将熔化的合金倒入模具中，冷却固化。
2.2 铝合金的铸造铝合金的铸造是将熔化的合金倒入模具中，冷却固化成型的过程。
铸造方法包括：（1）砂型铸造：适用于形状复杂的零件。
（2）金属型铸造：适用于形状简单、精度要求较高的零件。
（3）压铸：适用于薄壁、复杂形状的零件。
2.3 铝合金的锻造铝合金的锻造是将加热后的合金在压力作用下，改变其形状和尺寸的过程。
耐热铝合金导线的发展和应用
耐热铝合金导线的发展和应用摘要：介绍了耐热铝合金导线的特点，生产工艺及应用情况，同时指出了研发新型耐热铝合金导线需注意的技术问题。
关键词：耐热铝合金高强度高导电率0 引言应用研究表明[1，2]，采用耐热铝合金导线的新建线路既可以大幅增加线路的输送容量，同时较普通导线线路可以节省5%～8%的投资。
由于耐热铝合金导线在超高压线路和大跨越线路上运行效果良好，因此其已经被广泛采用。
使用较为广泛的耐热铝合金导线按导电率分主要有58%、60%、55%iacs等几档[3]。
1 耐热铝合金生产工艺目前，耐热铝合金导线的生产主要采用连铸连轧技术。
生产工艺如下：①选料：材料的al含量应该大于99.5%。
②添加合金元素：zr元素可以细化晶粒，提高合金的抗蠕变性能[4]和力学性能等[5，6]，但会降低导电率；ti元素可细化晶粒；fe、mg、si等元素可提高合金强度。
③浇注工艺：为去除杂质，铝液在进入浇包前需进行过滤[7]。
浇注时需调整冷却方式和铸造速度以获得均匀的组织，防治缩孔、开裂、冷隔等铸造缺陷[8]。
④均匀化处理：为使导线获得高强度、强耐热性和高电导率[9]，zr需以zral3弥散质点均匀的分布在晶粒内部。
⑤轧制：通过轧制使金属的形状、尺寸和性能发生改变[10]。
⑥拉制：轧制铝合金线材经过模具，使其长度增大、截面积减小的拉伸加工过程[11]。
⑦人工时效处理：时效处理可以提高合金的强度和导电率[12]，同时析出适量的第二相，可以有效地增加蠕变裂纹扩展抗力[13]。
⑧绞制：通过盘式或笼式绞线机将多根耐热铝合金单线与钢芯（钢绞线）绞制成钢芯耐热铝合金导线。
2 生产耐热铝合金导线的技术问题2.1 添加zr对导电率的影响。
添加zr会降低合金的导电率，因此为了提高导电率，应采用适当的热工艺使使zr以al3zr析出质点的形式存在，减少α（al）固溶体。
2.2 导线的蠕变。
蠕变是通过晶内切变、位错运动和迁动实现的。
在导线的生产工艺中，采用热处理工艺除了可以提高其强度、导电率、耐热性外，还可以提高其抗蠕变性能。
耐热铝合金研究进展
温度 和载 荷 （ 态和 静 态 ） 动 的长 时 间作 用 下 ， 有抗 塑 具 性 变形 （ 变 ）和破坏 能力 及导热 性好 和密 度低 等特 蠕 点 。在 兵器 、 船舶 、 航空 、 天 、 车等行 业得 到广泛 应 航 汽 用 ， 坦 克装 甲车辆 发 动机 的 活塞 、 套 、 杆 、 如 缸 连 箱体 、 缸 盖 ， 弹壳 体 、 翼 、 导 尾 航空 发 动机 汽缸 、 片 、 叶 飞机 蒙 皮等 。 未来 装 甲车辆 的发展 目标是 轻 量化 、 高机动 和快 速突击 ， 采用 高功 率 、 高密度 发动 机是 实现这 一发 展 目
第３ ３卷 第 ２期
２ １ ０ ０篮
兵器 材 料 科 学 与 工 程
ＯＲＤＮＡＮ ＴＥ ＡＬ Ｓ Ｉ ＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩ Ｅ ＮＧ ＣＥ ＭＡ ＲＩ Ｃ Ｅ ＮＥ ＲＩ
Ｖ０ －３ Ｎ ． １ ｏ２ ３ Ｍｉ＂ ２ ０ ｌ ． ０１ ｌ，
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耐热铝合金研究进展
究 进 展 ， 点 介 绍 合 金 元 素 对 铝 合 金 耐 热性 的影 响 ； 固溶 强 化 、 散 强 化 、 剩 相 强 化 和 晶 界 强 化 几 个 方 面 介 绍 了耐 热 重 从 弥 过
铝 合 金 的 强 化 机 理 ； 展 望 耐 热 铝合 金 的发 展 趋 势 。 并
关键 词 耐 热 铝合 金 ； 化 机制 ； 述 ； 散 强 化 ； 强 综 弥 固溶 强化
＾ｂｓ Ｉｔ ｔ ｃ Ｈｅ ｔ ｅｉｔｎ ｌ ｍｉｕ ａｌｙ ａ ｅ ｎｕ ｅ ｄ ｌ ｎｏｄ ａ ｃ ．ｅｏｐ ｃ ｎ ｕｏ ｔ ｅｉｄ ｓ ｙｆｒｔｅｅ ｃ ｌ ｎ 瑚 ａ— ｓｓａ ｔａｕ ｎ ｍ ｌ ｓｈ ｄｂ ｅ ｓ ｄｗｉｅｙｉ ｒ ｎ ｎ ｅ ａ ｒｓａ ｅａ ｄａ ｔｍｏｉ ｕ ｔ ｏ ｘ ｅｌ ｔ ｒ ｏ ｖ ｎ ｒ ｈ ｅ
激光粉末床熔融增材制造耐热铝合金的研究进展
激光粉末床熔融增材制造耐热铝合金的研究进展目录1. 内容描述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的 (3)1.3 研究意义 (4)1.4 国内外研究现状 (6)2. 激光粉末床熔融增材制造技术基础 (7)2.1 激光粉末床熔融增材制造原理 (9)2.2 激光粉末床熔融增材制造工艺 (10)2.3 激光粉末床熔融增材制造设备 (11)3. 耐热铝合金材料特性及制备方法 (12)3.1 耐热铝合金材料分类与性能 (14)3.2 耐热铝合金材料制备方法 (15)3.3 耐热铝合金材料的组织与性能表征 (17)4. 激光粉末床熔融增材制造耐热铝合金的工艺参数优化 (18)4.1 激光功率控制策略 (20)4.2 送粉量控制策略 (21)4.3 扫描速度控制策略 (23)4.4 气体流量控制策略 (24)5. 耐热铝合金激光粉末床熔融增材制造过程中的缺陷分析与控制.25 5.1 缺陷类型与成因分析 (27)5.2 缺陷产生的影响与控制方法 (29)5.3 缺陷检测与评价方法 (30)6. 耐热铝合金激光粉末床熔融增材制造的应用研究 (33)6.1 零件结构设计与优化 (35)6.2 零件性能预测与评估 (36)6.3 零件表面质量控制技术研究 (38)7. 结果与讨论 (39)7.1 工艺参数对耐热铝合金激光粉末床熔融增材制造性能的影响407.2 缺陷类型及其对产品质量的影响 (44)7.3 应用研究结果分析与讨论 (45)8. 结论与展望 (46)8.1 主要研究成果总结 (48)8.2 存在问题及展望未来研究方向 (49)8.3 对工业生产及应用的启示 (51)1. 内容描述本论文综述了激光粉末床熔融增材制造技术在耐热铝合金制备中的应用及研究进展。
激光粉末床熔融技术是一种基于高能激光束将金属粉末逐层熔化并凝固成形的先进制造工艺，具有设计灵活、生产效率高和材料利用率高等优点。
耐热铝合金作为一种在高温环境下具有优良性能的材料，在航空航天、汽车制造等领域具有重要的应用价值。
耐热铝合金导线在实际工程中的应用
图 １ 厂 口变 布 置 示 意 图
Ｆ ｇ １ Ｌａ ｏ ｔｄ ａ ｎ ｆｔ ｅ Ｃｈ ｎｇ ｏ ｕ ｓａ ｉｎ ｉ． ｙ ｕ ｒ ｗｉ ｇ ｏ ａ ｋ ｕ ｓ ｂ ｔ ｔ ｈ ｏ
１ 变电站 出线概况
２９０Ａ， ２ 而新建 的５０ｋ 和 ～厂 口 Ｉ ０ Ｖ仁 Ｉ回线 路 采 用 的是 ６Ｌ Ｊ一３０ ４ ｘＧ ０ ／０导 线 ，其 输 送 容 量 达 到
第２ ７卷第 １ 期 １
２１ ０ １年 １ １月
电
力
科
学
与
工
程
Ｖｏ． ７， ｏ １ １２ Ｎ ． １
Ｎｏ ．２ ｖ， ０１ １
Ｅｌｃ ｒｃ Ｐ ｗｅ ｃｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｅ ｎ ｅ ｔｉ ｏ ｒ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｉ
耐 热 铝 合 金 导 线 在 实 际工 程 中 的应 用
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０ １— ７—１ 。 ５
作者简介 ：徐 大成 （９ ３一 ，男 ，工程师 ，研究方 向为超 、特高压交直流送 电线路 电气设计 ，Ｅｍａ ：ｘ ｄｃｅｇ ｓｐ １８ ） － ｉ ｕ ａｈｎ ＠ｃｅ— ｌ
碳纤维复合芯软铝(耐热铝合金)绞线在电网输电线路的应用
10
三 架线施工和安装的特殊工艺
One
由于碳纤维应用的是软铝，所以要着重说明的是， 储运和吊装过程中，导线的表面绝对要避免接触地面。可 以在地面上铺上纸，或者其他材料来避免铝线着地。导线 表面不能被磕损，导线应该能够通畅地从滑轮槽通过。
8
二 碳纤维复合芯导线技术特性
表1 各种导线力学特性
导线型号
LGJQ-400
2XLGJ300/25
JRLX/T310
ห้องสมุดไป่ตู้
JRLX/T -361
NRLH60/LB14400/35
计算拉断力（N）
105110
2X79230
103130
122245
113340
安全系数
2.5
2.5
2.5
2.9
2.7
最大使用应力 （N ）
JRLX/T-360 碳纤维复合芯导线和NRLH60/LB14-400/35 在60℃左右时，即可达到2XLGJ-300/25导线经济输送容量； JRLX/T-310 碳纤维复合芯导线在70℃时可达到2XLGJ300/25导线经济输送容量。对JRLX/T-361和NRLH60/LB14400/35导线而言，分别在180℃和150℃运行时，既可达到 2XLGJ-300/25导线极限输送容量；对JRLX/T-310在150℃和 180℃运行时，可以达到2XLGJ-300/25导线极限输送容量的 82%和90%。
线路名 称
大青甲 大青乙 大青丙
电压等级 （千伏）
铝合金的名词解释
铝合金的名词解释铝合金是指以铝为主体的合金，通过调配不同比例的合金元素，如铜、锰、镁、锌等，在一定的工艺条件下，经熔炼、铸造或加工而成的材料。
铝合金因其优良的性能和广泛的应用领域，成为现代工业中一种重要的材料。
1. 铝合金的特点铝合金具有以下几个特点：1.1 轻质高强度：铝合金的密度比钢轻1/3，因此在汽车、航天航空等领域得到广泛应用。
同时，铝合金的抗拉强度也较高，能够满足各种工程要求。
1.2 耐腐蚀性能好：铝合金表面具有一层致密的氧化铝膜，能够防止氧气、水、酸、碱等腐蚀介质的侵蚀，在海洋环境和工业大气环境中也能表现出良好的耐久性。
1.3 良好的导电性和导热性：铝合金具有优异的导电和导热性能，被广泛用于电力传输线路、电子设备、电器等领域。
1.4 易于加工成型：铝合金具有良好的可塑性和可加工性，能够通过各种工艺形成复杂的结构和形状，满足各种需求。
2. 铝合金的种类铝合金根据合金元素的不同成分和比例可以分为多种类型，常见的有以下几种：2.1 铜铝合金：以铝和铜为主要合金元素的铝合金，具有高强度和良好的耐腐蚀性，被广泛应用于航空航天、交通运输等领域。
2.2 锰铝合金：以铝和锰为主要合金元素的铝合金，具有良好的可塑性和可焊性，广泛应用于制造飞机、火车、汽车等交通工具。
2.3 镁铝合金：以铝和镁为主要合金元素的铝合金，具有优异的强度和可塑性，广泛应用于航空航天、军工工业等领域。
2.4 锌铝合金：以铝和锌为主要合金元素的铝合金，具有良好的耐蚀性和耐热性，适用于高温环境下的使用。
3. 铝合金的应用领域铝合金由于其特性和性能的独特优势，被广泛应用于各个领域：3.1 汽车制造：铝合金的优越性能使得它成为汽车制造中不可或缺的材料，能够提高汽车的燃油经济性和安全性。
3.2 飞机制造：铝合金在航空领域有广泛的应用，能够减轻飞机的重量，提升飞机的航程和承载能力。
3.3 电子设备：铝合金的导电性能优良，因此被广泛应用于电子设备、手机、电脑等产品中。
快速凝固耐热铝合金的现状与进展
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ
ｒ ｐｄ ｓ ｌ ｉｃ ｔ ｎ ｅ ｔｒ ｓｓａ ｔａｕ ｉｕ ａｌｙ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｌｓｌｃｉｇ，ｐ ｅ ａａ ｉｎ ｍｅｈ ａ ｉ ｏ ｉ ｆ ａｉ ，ｈ ａ ｅ ｉｔｎ ｌ ｎ ｍ ｌ ， ｏ ｏ ｉｏ ａ ｅｅｔｎ ｄｉ ｏ ｍ ｏ ｉ ｒｐ ｒｔ ｔ — ｏ
摘 要 耐 热 铝 合 金 由于 具 有 低 密 度 、 价 格 、 低 良好 的 耐 热 和 耐 腐 蚀 性 能 ， 在航 空 、 天 等 工 业领 域 得 到 了 广泛 应 航
用 。回顾 了耐热铝合金 的发展 历程 ， 点阐述 了耐热铝合金 的组分选择 原则 、 重 制备 方法及 强化机制 。分析 了其 目前存
ｏ ｓ ｅ ｎ ｏ ｃ ｍｅ ｔｍｅ ｈ ｎ ｓ ｄ ，ｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｎ ｃ ａ ｉｍ
传统的高强铝合金主要是 亚共 晶成分 的合金 ， 含有在 端际 固溶体 中固溶度原子 分数大 于 ２ 的合金元 素 ， 并通 过时 效过 程 中金属间化合物的析 出达到合金 强化的效果 。但 在 １０Ｃ以 ５￣ 上， 这些 析出相快速粗 化 ， 材料性能 急剧 下降 ， 使 从而 限制 了其 使用范 围。为了使低 密度 、 低价格 的铝合金在 １ ０ ５ ￣ ５ ￣３ ０ Ｃ的范 围 内能部分取代 价格 昂贵 的钛合 金＿ ， 研工 作者们 对快 速 ＿ 科 １ ］ 凝 固耐热铝合金进行 了深 入研 究。
Ｒｅ ｉｔ ｎ ｕ ｉ ｕ ｌ ｙ ｓｓ ａ ｔ Ａｌ ｍ ｎ ｍ Ａｌｏ ｓ
ＬＩ Ｋｅ ｉｇ ， Ｕ ｍ ｎ ＬＵ ｐｎ ＹＡＮＧ ｉ Ｌ Ｌｅ ＣＨ ＥＮ ｈ ｂ ｏ ， ＥＮ ｎ Ｄｅ ｉｇ ， Ｂ ｎ ， Ｕ ｉ， Ｚ ｉａ ＣＨ Ｙｕ
（ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＡｐ ｌ ｄＰｈ ｓｃ ，Ｊａ ｇ ｉ ａ ｅ ｆＳ ｉｎ ｅ ， ｎ ｈ ｎ ３ ０ ９；２ Ｓ ａｅＫｅ ａ ｏ ａｏ ｙ １ ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｐｉ ｙ ｉｓ ｉｎ ｘ ｄ ｍｙｏ ｃｅ ｃ ｓ Ｎａ ｃ ａ ｇ ３ ０ ２ ｔ ｅ Ａｃ ｔ ｔ ｙ Ｌ ｂ ｒ ｔｒ
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耐热铝合金的发展及应用 Revised by Liu Jing on January 12, 2021耐热铝合金的研究发展及应用1．前言为了能在150～350℃温度范围内用低密度、低价格的铝合金代替钛合金,在过去的二十年内，快速凝固耐热铝合金受到广泛重视。
该领域的研究发展很快，相继开发了以Al-Fe、Al-Cr为基的一系列耐热铝合金，并且得到实际应用。
2．耐热铝合金的发展传统的高强铝合金主要是亚共晶成分的合金，含有在端际固溶体中固溶度原子分数大于2%的合金元素，通过时效过程中金属间化合物的析出使合金达到强化。
但在150℃以上的环境温度下，这些析出相以很快的速度粗化，材料性能急剧下降，限制了使用范围。
七十年代后期，为了满足先进战斗机对材料的需求，美国空军把注意力集中于开发在350℃温度以下能取代钛合金的铝合金，并资助了一些研究项目，耐热铝合金的研究开始受到重视。
要提高铝合金的耐热性能，必须在合金中形成大量弥散分布且具有热稳定性的析出相。
要达到这个要求，加入的合金元素应该在液态时固溶度高，固态时几乎不固溶并有较低的扩散系数，满足这个要求的是大部分过渡族金属元素和镧系元素(表1)。
采用快速凝固技术可以提高这些元素在铝中的极限固溶度，在合金中形成足够数量的弥散粒子，耐热铝合金就是在铝合金中加入一定量这些元素的基础上发展起来的。
Al-Fe-Ce合金美国铝公司(Alcoa)根据合金元素的作用和资源、价格等方面的因素，选择铝和Cr、Mn、Fe、Ni、Co及Ce六种元素组成的六个二元系和十五个三元系进行了系统研究，每种合金中溶质元素加入总量为5%原子分数。
研究发现，几乎所有的合金都表现出较好的热稳定性，而且三元系的性能优于二元系。
经过数次对合金成分和合金元素含量的优化后发现，Al-Fe-Co和Al-FeCe合金的性能超过了预定要求达到的指标。
经过大量的前期研究工作，认为耐热铝合金以含Fe的合金系性能较好，所以最终选择了Al-Fe-X(Co、Ni、Ce)合金系进行进一步深入研究，最后合金成分确定为Al-8Fe-4Ce，并发展成为实用化的耐热铝合金。
Al-Fe-V-Si合金由于Fe和V在铝中的溶解度低，扩散系数小，所以美国联合信号公司(Allied Signal)选择Al-Fe-V合金进行研究。
在研究过程中，发现其中某个炉次合金的耐热性明显好于其它炉次，进一步的分析发现，该合金中的硅含量比其它合金明显高。
对合金的熔炼过程分析，在使用含SiO2的坩埚进行熔炼时，SiO2表1 合金元素在铝合金中的固溶度和被还原成Si进入了铝液。
Si进入铝合金后，形成了Al13(Fe,V)3Si，而Al-Fe-V三元系的其它合金中却没有这种析出物。
对该析出物的研究发现，它和基体之间有特定的位向关系，并且在适当的Fe/V比例时，析出相和基体之间有很好的晶格匹配，两相之间的界面能较低，高温下的粗化速度较Al-Fe-V系的其它析出物缓慢，使合金的耐热性得到提高。
在此基础上发展了Al-Fe-V-Si系列的耐热铝合金,成功地应用于航空、航天及汽车零件。
Al-Cr-Zr合金早期由Elagin和Federov对低浓度Al-Cr-Zr合金进行的研究虽然不多，但表明了该合金作为耐热铝合金的发展潜力，Alcan和Sheffiled大学在较宽的合金成分范围内对Cr和Zr加入后的热稳定性进行了研究，发现含Cr的合金在直到450℃的温度都具有阻止溶质聚集和析出相粗化的能力，并保持高的固溶强化效果。
而加入Zr后，在高温还会产生时效硬化现象。
在这些早期工作的基础上，得到含4%～%Cr和%～%Zr的合金具有良好的热稳定性。
如果在合金中再加入少量的Mn，其耐热性可以进一步提高。
与Al-Fe系耐热铝合金的不同之处在于，Al-Cr系耐热铝合金在固结成形后，还需要进行后续的热处理，以达到最佳力学性能。
总之，近十几年来，对耐热铝合金进行了大量的研究，相继开发了一系列快速凝固耐热铝合金。
除上述合金外,主要的还有Pratt&Whitney开发的Al-Fe-Mo-V合金，Pechiney开发的Al-Fe-Mo-Zr合金和Sumitomo开发的Al-Fe-V-Mo-Zr 合金。
这类合金主要以Al-Fe和Al-Cr为基础，添加表1所列的过渡族金属元素和镧系元素，形成以下几种三元、四元和多元合金：(1)Al-Fe-X，X代表铝中共晶形成元素Ce、Ni等；(2)Al-Fe-Y(-Y)，三元或四元，Y代表铝中包晶形成元素Mo、V、Zr、Ti 等；(3)Al-Fe-Si-Y，Y同样代表铝中包晶形成元素；(4)Al-Cr-Zr-Mn合金。
3．快速凝固耐热铝合金的组织及性能Al-Fe二元快凝耐热铝合金的组织和性能Al-Fe二元合金在平衡条件下,由α-Al和Al3Fe组成。
由于Al3Fe是硬脆相且以粗大针状出现在α-Al基体上，严重割裂了基体的连续性，使合金强度低、韧性差。
而快凝技术可改变铁在α-Al中的固溶度及Al3Fe的形态和分布，并使Al3Fe成为合金的弥散强化相，使合金获得意想不到的高耐热性。
Al-Fe合金的组织受冷却速度的影响，冷却速度不同,其组织形态也不同。
例如：用气体雾化的Al-8Fe合金粉末，不同尺寸的颗粒，可能出现5种不同的微观组织，即显微α-Al，胞状α-Al，α-Al+Al6Fe，共晶组织以及Al3Fe初生相。
而用熔体旋铸法制得的Al-Fe合金，条带由薄变厚，其组织形态由微晶变为细等轴晶、菊花状及放射状枝晶。
合金中的Al3Fe形态和分布也受冷却速度的影响。
冷却速度增加时，Al3Fe由粗大的棒状转变为细小的棒状，再转变成菊花状，进一步增加冷却速度，Al3Fe变得非常细小，甚至出现“光学无特性”组织。
提高冷却速度，合金中的第二相不仅仅是平衡相Al3Fe，同时还有亚稳相Al6Fe及AlmFe(m=。
Al-Fe二元合金的性能主要取决于弥散相的体积分数和大小。
当合金中铁含量由2%增加到10%时，弥散相体积分数由7%增加到18%，弥散相直径由μm仅增加到μm。
这种弥散相的热稳定性较好，加热温度低于300℃时，尺寸变化不大。
含铁8%的合金，500℃下加热100h后，弥散相也仅由原来的μm长大到μm，且弥散相体积分数不受加热温度的影响。
合金中铁元素含量决定弥散相体积分数，进而影响合金性能。
对气体雾化Al-(2～10)Fe粉末热挤压后的性能研究表明：随着合金中铁含量的增加，弥散相体积分数增高，合金的拉伸强度增加。
但是，铁含量增加到8%后，铁含量再增加，强度增加缓慢，而延伸率却显着下降。
合金的高温强度取决于弥散相的热稳定性，在低于300℃热暴露时，由于弥散相变化很小，因而强度变化也不大；但在300℃以上热暴露时，弥散相(主要是Al3Fe)有粗化的趋势，强度开始下降，但合金的延伸率随温度的升高而增大。
Al-Fe二元合金的其他主要性能特点还有：在均衡密度差的情况下，合金较小变形量的抗力%蠕变强度)较高，可与钛合金相比美；在100℃和某一给定应力下，该合金的蠕变抗力较传统铝合金也有显着的改善。
Al-Fe-Ce快凝耐热铝合金的组织及性能Ce是镧系元素，在铝基体中有小的溶解度和低扩散速度，而且能形成高体积分数的二元和三元金属间化合物,起弥散强化作用。
这些金属间化合物一部分是热处理发生转变形成的亚稳相，其他是稳定相。
因此，此类合金具有较高的强度和热稳定性。
Al-Fe-Ce合金的平衡相有：二元相Al3Fe4,Al6Fe和Al4Ce，三元相Al13Fe3Ce,Al10Fe2Ce和Al20Fe5Ce。
Al6Fe,Al10Fe2Ce和Al20Fe5Ce并非是平衡相。
Raghavan等对气体雾化挤压后的合金的组织进行了研究，结果表明：合金中的金属间化合物有球状亚稳相Al6Fe，棒状亚稳相Al20Fe5Ce(主要弥散相)，等轴型亚稳相Al10Fe2Ce(主要沉淀相)，以及平衡相Al13Fe4Ce和Al13Fe3Ce。
当对挤压态合金进行热处理时，亚稳相分解转化。
分解开始温度约300℃，在400℃下长时间受热亚稳相基本转变为相应的平衡相，其中Al6Fe转变成Al3Fe4,Al10Fe2Ce和Al20Fe5Ce转变成Al13Fe3Ce。
对气体雾化合金的性能进行了研究，结果表明：该合金常温拉伸和屈服强度均高达500MPa以上，在低于300℃受热后，室温下测得的强度基本不变，显示了较高的热稳定性。
高于300℃时，强度开始下降，但仍保持较高的水平。
如300℃热暴露100h后，室温下测得的强度仍在300MPa以上。
合金受热强度下降的原因有两方面：一是亚稳相转变成平衡相，弥散强化作用减弱；二是晶粒长大和相粗化。
在研究加入其他合金元素对Al-Fe-Ce合金组织和性能影响时，发现钛的加入有利于提高合金的热稳定性，其原因是钛可以阻塞合金元素的扩散通道，起提高再结晶温度的作用。
例如，旋转叶片法快凝合金加入1%的钛后，室温抗拉强度375MPa，300℃时的抗拉强度仍保持275MPa。
此外，Al-Fe-Ce合金中加入Ni、Zr 等合金元素后，均有利于提高合金的强度。
Al-Fe-Si快凝耐热铝合金的组织及性能快凝Al-Fe-V-Si耐热铝合金最早由AlliedCorp公司开发，该合金是在Al-Fe-V基础上引入了硅元素。
合金中加入硅后，使原来针状Al3Fe相变为球形Al13(Fe,V)3Si相，这是该合金中唯一的弥散相。
虽然Al13(Fe,V)4Si仍是一种亚稳相，但热稳定性极佳，在温度高于500℃时仍保持亚稳状态。
对采用平面流铸法生产的合金条带组织进行了分析，发现Al13(Fe,V)4Si相沿晶成簇分布。
由于弥散相沿晶分布，改变了合金再结晶温度并抑制了晶粒的生长，使合金具有较高的热稳定性。
其中合金元素钒能降低弥散相颗粒与基体间的界面能，减小颗粒粗化驱动力。
合金在510℃受热时，弥散相也没有明显粗化。
Al-Fe-V-Si快凝铝合金具有许多优异的性能。
例如：100℃和300℃下的拉伸强度分别高达470MPa和320MPa，屈服强度也在370MPa和300MPa以上。
采用快凝/粉末冶金(RS/PM)法生产的该合金，断裂时呈一定的各向异性，这与原颗粒表面包覆的氧化物挤压过程中被拉伸有关；但该合金的冲击值较高，轴向K1c 值，可高达2，径向值略低些。
K1c值随着温度的升高而降低，316℃时仅是25℃时的一半。
William，Richard和Chan等把高温韧性差的原因归于断口分层。
Al-Fe-V-Si合金较其他成分的快凝耐热铝合金还具有高的疲劳强度和抗疲劳裂纹生长能力。
研究表明：疲劳裂纹多在原颗粒界面或微孔上形核，扩展过程中常遇到细弥散相及变形亚结构的抑制，甚至裂纹能重新弥合，这是其疲劳强度高的原因。